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4o bimestre Aula 10 Biologia Fisiologia comparada (reprodução) Ensino Médio ● Tipos de reprodução. ● Analisar e comparar os tipos de reprodução com foco na reprodução animal. A reportagem relata o caso ocorrido em um zoológico na Costa Rica no qual um crocodilo americano fêmea que mora sozinha em seu recinto botou ovos. Um deles continha um embrião. Com base nos seus conhecimentos sobre reprodução, explique como pode ter ocorrido o desenvolvimento de um embrião sem o contato com um crocodilo macho. Leia o título e o resumo da notícia. Para começar COM SUAS PALAVRAS 3 minutos Reprodução – CAPARROZ, 2023. Disponível em: https://super.abril.com.br/ciencia/femea-de- crocodilo-na-costa-rica-se-reproduz-sozinha-sem-um-macho. Acesso em: 15 abr. 2025. https://super.abril.com.br/ciencia/femea-de-crocodilo-na-costa-rica-se-reproduz-sozinha-sem-um-macho https://super.abril.com.br/ciencia/femea-de-crocodilo-na-costa-rica-se-reproduz-sozinha-sem-um-macho Infográfico apresentando os dois tipos de reprodução. Foco no conteúdo DE OLHO NO MODELO Produzido pela SEDUC-SP com imagens @ Getty Images. Reprodução assexuada Cissiparidade, bipartição ou divisão binária Os três nomes são sinônimos, isto é, significam a mesma coisa. Neste tipo de reprodução, uma única célula divide-se em duas células-filhas geneticamente idênticas. A célula-mãe aumenta de tamanho, duplica suas estruturas e seu material genético e, então, divide-se ao meio. Ocorre em bactérias, alguns fungos e alguns protozoários. Fragmentação Neste tipo de reprodução, uma parte do organismo fragmenta-se (quebra) e, desse fragmento, há o desenvolvimento de um novo organismo completo. Ocorre em plantas, cianobactérias, fungos e alguns animais, como poríferos, em alguns platelmintos (vermes achatados), alguns anelídeos (vermes segmentados) além das estrelas-do-mar. Foco no conteúdo Imagens: © Getty Images DE OLHO NO MODELO Reprodução assexuada Brotamento Este tipo de reprodução ocorre quando o organismo em questão produz uma protuberância em seu corpo (chamada de broto ou gema), que, ao se desprender e cair no ambiente, gera um novo indivíduo. Ocorre em leveduras (fungos), alguns animais (poríferos e alguns cnidários) e algumas plantas. Esporulação Por meio das divisões celulares, há a formação de uma célula especial, muito pequena e resistente, o esporo. Este consegue ser transportado por leves correntes de vento e, ao chegar a um novo ambiente com condições favoráveis, germina em um novo indivíduo. Ocorre em fungos, algas e algumas plantas. Foco no conteúdo Imagens: © Getty Images DE OLHO NO MODELO Reprodução assexuada Propagação vegetativa Algumas plantas produzem estruturas, como rizomas, tubérculos, bulbos ou folhas que podem dar origem a novos indivíduos geneticamente idênticos aos que geraram essas estruturas. Partenogênese Em animais, há a produção de uma célula especializada para reprodução chamada óvulo. Normalmente, ela precisa se combinar com outra célula reprodutiva para gerar um novo indivíduo. No entanto, em alguns casos, o óvulo sozinho consegue gerar esse indivíduo; esta é a partenogênese. Ocorre em artrópodes, como insetos, escorpiões e crustáceos, e nos vertebrados, como peixes, répteis e aves. Foco no conteúdo Imagens: © Getty Images DE OLHO NO MODELO Foco no conteúdo UM PASSO DE CADA VEZ Produzido pela SEDUC-SP com imagens @Getty Images. Foco no conteúdo Infográfico apresentando os tipos de fertilização na reprodução sexuada. UM PASSO DE CADA VEZ Produzido pela SEDUC-SP com a ferramenta Canva e imagens @Getty Images. Na maioria dos animais, temos o ovo como o "ambiente propício" para o desenvolvimento embrionário. Essa estrutura é um compartimento protegido no qual o embrião se desenvolve até que tenha todos seus tecidos e órgãos formados, que suportarão o nascimento. Nos animais, existem as seguintes estratégias para o desenvolvimento do embrião: O ambiente propício para um embrião crescer Foco no conteúdo Infográfico apresentando as estratégias de desenvolvimento de embriões. UM PASSO DE CADA VEZ Nos ovíparos e ovovíparos, a nutrição do embrião ocorre por meio de estruturas do ovo, enquanto nos vivíparos a nutrição é obtida por meio do organismo da mãe. Produzido pela SEDUC-SP com a ferramenta Canva e imagens © Getty Images. Link para vídeo Nos vertebrados, o ovo, além de conter embrião, é composto por diferentes estruturas anexas, cada uma com uma função distinta no desenvolvimento do embrião: Saco vitelínico Córion Alantoide Em répteis, aves e mamíferos, além desses anexos, temos: Casca Âmnio Alantocório (originado da fusão do córion com o alantoide) O ovo nos vertebrados Vídeo explicando as principais estruturas no ovo amniótico, presente em répteis, aves e mamíferos. VESTIBULAR X. A importância do ovo para os vertebrados - Biologia - Hora do ENEM. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=_wgIYR9-o9I. Acesso em: 15 abr. 2025. O ovo amniótico Foco no conteúdo https://www.youtube.com/watch?v=_wgIYR9-o9I A seguir, analisaremos três casos de reprodução em organismos. A partir da análise, classifique em assexuada ou sexuada. Para reprodução assexuada: determine se trata-se de fissão binária/bipartição/divisão binária, fragmentação, brotamento, esporulação, propagação vegetativa ou partenogênese. Para reprodução sexuada: classifique o local onde ocorre a fertilização (interna ou externa) e a estratégia de desenvolvimento do embrião (vivíparo, ovovivíparo ou ovíparo). Atividade 1. Estudo de caso Na prática TODO MUNDO ESCREVE 10 minutos Veja no livro!Atividade 1 Atividade 1. Estudo de caso Na prática Ameba É um organismo unicelular que vive em ambientes aquáticos e se divide ao meio para formar duas novas células idênticas. Esse processo ocorre rapidamente quando as condições ambientais são favoráveis. Cavalo-marinho O macho é quem fica grávido. A fêmea libera gametas dentro de uma bolsa no abdômen do macho. Nessa bolsa, o macho libera seus gametas, ocorrendo a fecundação. Os ovos se desenvolverão dentro da bolsa do macho e darão origem a filhotes de cavalos-marinhos. Suculentas Uma maneira rápida de reproduzir suculentas é utilizar suas folhas. Retire uma folha da suculenta e coloque-a sobre a terra. Em alguns dias, essa folha dará origem a um novo indivíduo. Imagens: © Getty Images Atividade 1. Estudo de caso – Resolução Na prática Ameba Reprodução assexuada por bipartição/fissão binária/cissiparidade. Cavalo-marinho Reprodução sexuada, com fertilização interna e estratégia ovovivípara. Suculentas Reprodução assexuada por propagação vegetativa. Nesta aula, analisamos e comparamos os tipos de reprodução e comparamos o desenvolvimento dos ovos dos vertebrados. ● Quais são as principais diferenças entre a reprodução sexuada e a assexuada? ● Qual é a principal função das estruturas anexas no ovo dos vertebrados? Fotografia de canguru com filhote em marsúpio. © Getty Images Encerramento COM SUAS PALAVRAS 3 minutos AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Fundamentos da Biologia Moderna. São Paulo: Moderna, 2003. INSTITUTO NACIONAL DE ESTUDOS E PESQUISAS EDUCACIONAIS ANÍSIO TEIXEIRA (INEP). Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM), 2014. Prova de Ciências Humanas e suas Tecnologias; Prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, 1o dia, Caderno 3 – Branco. Disponível em: https://download.inep.gov.br/educacao_basica/enem/provas/2014/2014_PV_terceira_aplicacao_D1_CD3.p df. Acesso em: 15 abr. 2025. FUNDAÇÃO UNIVERSITÁRIA PARA O VESTIBULAR (FUVEST). Vestibular 2014. Prova de Conhecimentos Gerais, 1a fase, Prova V. Disponível em: https://acervo.fuvest.br/fuvest/2014/fuv2014_1fase_prova_V.pdf. Acesso em: 15 abr. 2025. LEMOV, D. Aula nota 10 3.0: 63 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2023.REECE, J. B. et al. Biologia de Campbell. São Paulo: Artmed, 2015. Referências https://download.inep.gov.br/educacao_basica/enem/provas/2014/2014_PV_terceira_aplicacao_D1_CD3.pdf https://download.inep.gov.br/educacao_basica/enem/provas/2014/2014_PV_terceira_aplicacao_D1_CD3.pdf https://acervo.fuvest.br/fuvest/2014/fuv2014_1fase_prova_V.pdf ROSENSHINE, B. Principles of instruction: research-based strategies that all teachers should know. American Educator, v. 36, n. 1, Washington, 2012. pp. 12-19. Disponível em: https://www.aft.org/ae/spring2012. Acesso em: 15 abr. 2025. SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação. Currículo Paulista: etapa Ensino Médio, 2020. Disponível em: https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp- content/uploads/2023/02/CURR%C3%8DCULO-PAULISTA-etapa-Ensino- M%C3%A9dio_ISBN.pdf. Acesso em: 15 abr. 2025. VESTIBULAR X. A importância do ovo para os vertebrados - Biologia - Hora do ENEM. YouTube, 26 jan. 2018. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=_wgIYR9-o9I. Acesso em: 15 abr. 2025. Identidade visual: imagens © Getty Images Referências https://www.aft.org/ae/spring2012 https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2023/02/CURR%C3%8DCULO-PAULISTA-etapa-Ensino-M%C3%A9dio_ISBN.pdf https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2023/02/CURR%C3%8DCULO-PAULISTA-etapa-Ensino-M%C3%A9dio_ISBN.pdf https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2023/02/CURR%C3%8DCULO-PAULISTA-etapa-Ensino-M%C3%A9dio_ISBN.pdf https://www.youtube.com/watch?v=_wgIYR9-o9I A seguir, você encontra uma seleção de exercícios extras, que ampliam as possibilidades de prática, de retomada e aprofundamento do conteúdo estudado. Aprofundando As plantas podem reproduzir-se sexuada ou assexuadamente, e cada um desses modos de reprodução tem impacto diferente sobre a variabilidade genética gerada. Analise as seguintes situações: I. Plantação de feijão para subsistência, em agricultura familiar; II. Plantação de variedade de cana-de-açúcar adequada à região, em escala industrial; III. Recuperação de área degradada, como repovoamento por espécies de plantas nativas. 1. (FUVEST 2014) Aprofundando Veja no livro! B C D E A I, apenas. I, II e III. II e III, apenas. III, apenas. II, apenas. Com base na adequação de maior ou menor variabilidade genética para cada situação, a escolha da reprodução assexuada é a indicada para: Aprofundando 1. (FUVEST 2014) B C D E A I, apenas. I, II e III. II e III, apenas. III, apenas. II, apenas. Com base na adequação de maior ou menor variabilidade genética para cada situação, a escolha da reprodução assexuada é a indicada para: Aprofundando 1. (FUVEST 2014) B C D E A Transferência de características básicas entre indivíduos de espécies diferentes. Perpetuação da espécie e conservação de suas características ao longo das gerações. Aumento da quantidade de células dos seres vivos, para que se tornem pluricelulares. Cruzamento entre indivíduos de espécies diferentes, gerando descendentes férteis. Duplicação da quantidade de DNA nas células da espécie ao longo das gerações. 2. (ENEM 2014) Aprofundando A reprodução é uma característica atribuída a todos os seres vivos, unicelulares ou pluricelulares, de qualquer espécie. Em condições naturais, a importância dessa característica reside no fato de permitir o(a): Veja no livro! B C D E A Transferência de características básicas entre indivíduos de espécies diferentes. Perpetuação da espécie e conservação de suas características ao longo das gerações. Aumento da quantidade de células dos seres vivos, para que se tornem pluricelulares. Cruzamento entre indivíduos de espécies diferentes, gerando descendentes férteis. Duplicação da quantidade de DNA nas células da espécie ao longo das gerações. Aprofundando A reprodução é uma característica atribuída a todos os seres vivos, unicelulares ou pluricelulares, de qualquer espécie. Em condições naturais, a importância dessa característica reside no fato de permitir o(a): 2. (ENEM 2014) Para professores Slide 2 Habilidade: (EM13CNT202) Analisar as diversas formas de manifestação da vida em seus diferentes níveis de organização, bem como as condições ambientais favoráveis e os fatores limitantes a elas, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros). (SÃO PAULO, 2020) Slide 3 Dinâmica de condução: inicie a aula apresentando aos estudantes o título e o resumo da notícia. Pergunte a eles o que é necessário para que nasça um novo ser vivo. Aguarde as respostas. Faça a pergunta disparadora. Slide 4 Dinâmica de condução: pergunte aos estudantes o que eles entendem por reprodução. Aguarde as respostas. Apresente o conceito de reprodução, explicando que se trata da capacidade de gerar novos descendentes com o objetivo de perpetuar a espécie. Explique que na natureza existem dois tipos diferentes de reprodução, a reprodução assexuada e a reprodução sexuada. Caso surja essa dúvida, explique para os estudantes que o termo “sexo” refere-se não ao ato sexual, mas à presença de sexo biológico, ou seja, presença de células especializadas de acordo com o sexo para a reprodução. Essas células especializadas são chamadas de gametas. Elas servem para misturar material genético com outro gameta da mesma espécie para gerar um novo indivíduo. Na reprodução assexuada não há gametas, logo, não há mistura de material genético. Sendo assim, os indivíduos gerados são clones da célula/organismo-mãe. Sendo clones, não há variabilidade genética. Na reprodução sexuada, por outro lado, há gametas, havendo, então, mistura de material genético e geração de indivíduos com muita diversidade genética. Explique para os estudantes que diversidade genética refere-se à variedade de genes presentes em uma população. Peça aos estudantes que observem na turma a variedade de tons de pele, cores de cabelo ou textura de cabelo. Explique que a presença de diferentes tipos de uma mesma característica significa diversidade genética. Slide 5 Dinâmica de condução: apresente aos estudantes a reprodução assexuada. Reforce a condição de não haver gametas, não haver mistura de material genético e que se trata de um processo de clonagem, isto é, cópias de um indivíduo. Isso significa que, se for de interesse a manutenção de uma certa característica numa população, a reprodução assexuada é a melhor opção. Porém, por se tratar de clones, os indivíduos da população terão as mesmas vulnerabilidades, expondo-os à situação de risco de extinção em caso de mudanças ambientais ou presença de patógenos. É importante que os estudantes saibam que, apesar de baixa variabilidade genética, os mecanismos de reprodução assexuada, em sua maioria, geram descendentes em menor tempo do que na reprodução sexuada, isto é, é uma reprodução mais rápida. Apresente os seis tipos diferentes de reprodução assexuada. Basicamente, a cissiparidade/bipartição, ou divisão binária, ocorre em seres unicelulares, quando uma célula se divide em duas iguais, enquanto a fragmentação refere-se a um organismo que pode ser quebrado e seu fragmento dá origem a um novo indivíduo. Slide 6 Dinâmica de condução: no brotamento, o organismo gera outro organismo preso a si mesmo. Esse novo organismo pode viver para sempre junto ao organismo original ou se soltar. Na esporulação (vista nos fungos), o organismo gera células pequenas e leves, que levam o material necessário para a formação de um novo indivíduo para outro lugar. Assim que esse esporo chega a um ambiente propício, ele germina e dá origem a um clone do indivíduo original. Slide 7 Dinâmica de condução: a propagação vegetativa ocorre somente em plantas, uma vez que estas apresentam estruturas que podem ser “replantadas” para dar origem a um novo indivíduo. A partenogênese ocorre quando óvulos não fecundados se desenvolvem emnovos indivíduos. O caso do crocodilo americano fêmea, na notícia do slide 3, trata-se de um caso de partenogênese. Slide 8 Dinâmica de condução: apresente aos estudantes a reprodução sexuada. É importante reforçar que nela ocorrem gametas e, consequentemente, mistura de material genético. Explique que os gametas são células especializadas na reprodução, isto é, têm somente essa função. Para isso, apresentam apenas um conjunto de cromossomos, que são unidades formadas por material genético. Neles estão presentes todos os genes necessários para fazer um ser vivo. Os seres vivos normalmente são compostos por pares de cromossomos, isto é, apresentam a informação genética duplicada (uma informação vinda da mãe e outra do pai). No caso dos gametas, essa informação vem sem seu par. Por isso a célula é chamada de célula haploide. Quando os gametas se encontram, os cromossomos agora estão em pares, o que classifica a célula em diploide. Ela está pronta para iniciar o processo de formação de um novo ser vivo. É importante mencionar que, durante a formação dos gametas, os cromossomos trocam pedaços entre si para aumentar a variabilidade genética quando se encontrarem. Slide 9 Dinâmica de condução: pergunte aos estudantes como se chama o encontro dos gametas. Apresente o termo “fertilização”. Explique que, nos animais, a fertilização gera o zigoto, ou a primeira célula, que se multiplicará muitas vezes para formar um novo indivíduo. Enquanto o novo indivíduo estiver em formação, ele é um embrião. Ele não possui órgãos e tecidos formados e precisa de um ambiente próprio para se desenvolver. Slide 10 Dinâmica de condução: na evolução dos animais, surgiram algumas estratégias para o desenvolvimento do embrião. Em duas delas, ocorre a presença de um ovo, uma estrutura na qual o embrião fica protegido e onde estão os recursos necessários para sua sobrevivência. Sendo assim, esse ovo pode ser colocado no ambiente até que o filhote nasça (organismos ovíparos) ou pode ficar dentro do corpo do animal, até se romper e o filhote nascer, saindo já como filhote (ovovivíparo – no slide, essa estratégia está ilustrada por uma serpente. É importante frisar para os estudantes que nem todas as serpentes são ovovivíparas). Outra estratégia, presente nos mamíferos, é o embrião se desenvolver diretamente dentro do corpo da fêmea e sair já na forma de filhote (vivíparo). Discuta com os estudantes como a presença de um ovo com casca calcárea (feita de cálcio, como os de galinha) permitiu que os seres vivos dominassem o ambiente terrestre: o embrião que antes ficava em ovos gelatinosos que necessitavam de um ambiente aquático agora tem seu ambiente aquático dentro do ovo. Slide 11 Dinâmica de condução: pergunte aos estudantes o que eles imaginam ter dentro do ovo dos vertebrados que permite que o embrião sobreviva. Aguarde a resposta. Apresente o vídeo sobre o ovo dos vertebrados. Apresente aos estudantes as estruturas anexas presentes no ovo dos vertebrados. É importante frisar que casca, âmnio e alantocório estão presentes somente em répteis, aves e mamíferos. Se houver tempo, exiba o vídeo uma segunda vez, pausando e anotando no quadro um resumo de cada parte ou camada do ovo dos vertebrados. Âmnio: camada líquida onde o embrião se encontra. Evita desidratação e protege contra impactos. Casca calcárea: formada por carbonato de cálcio ou gelatinosa, evita desidratação e permite a passagem de gases. Saco vitelínico: fornece nutrientes para o embrião na forma de gorduras e proteínas. Alantoide: camada do ovo que armazena as excretas liberadas pelo embrião. Cório: fica abaixo da casca e envolve todas as outras membranas. Alantocório: área onde há contato entre alantoide e cório para que ocorram as trocas gasosas entre embrião e ambiente. Aprofundando: VESTIBULAR X. A importância do ovo para os vertebrados - Biologia - Hora do ENEM. YouTube, 26 jan. 2018. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=_wgIYR9-o9I. Acesso em: 15 abr. 2025. https://www.youtube.com/watch?v=_wgIYR9-o9I Slide 12 Dinâmica de condução: apresente a proposta de atividade aos estudantes: um estudo de caso em que eles devem classificar o tipo de reprodução de três diferentes seres vivos de acordo com descrições fornecidas. Os estudantes devem utilizar os conhecimentos adquiridos na aula para classificar a reprodução em sexuada ou assexuada, assim como observar detalhes nas descrições para determinar as subclassificações das reproduções. Slide 15 Dinâmica de condução: apresente o conteúdo trabalhado nesta aula. Se houver tempo, mostre a figura do slide: um canguru, animal marsupial. Nele, o embrião nasce sem estar completamente formado e se desenvolve em uma bolsa na parte externa do corpo da mãe. Discuta com os estudantes o tipo de reprodução (sexuada), fecundação (interna) e estratégia de desenvolvimento (ovovivíparo). Expectativa de respostas: 1 – Na reprodução assexuada não há gametas, não há mistura de material genético e há pouca variabilidade genética, enquanto na reprodução sexuada há gametas, há mistura de material genético e há muita variabilidade genética. 2 – As estruturas anexas que compõem o ovo dos vertebrados servem para criar as condições necessárias para que o embrião se desenvolva e nasça na forma de filhote. Slide 25 Expectativas de respostas: o enunciado pede que seja selecionada a alternativa que contenha somente situações em que a reprodução assexuada é mais indicada, lembrando que esse tipo de reprodução gera pouca variação ou variabilidade genética, é relevante para manutenção de características, mas torna a população vulnerável aos mesmos fatores. Sendo assim, a reprodução assexuada não é interessante para a plantação para subsistência, pois pode haver perda de recurso para alimentação, nem para a recuperação de áreas degradadas, em que é necessária variabilidade genética para que a nova população suporte as condições ambientais. Sendo assim, o uso da reprodução assexuada é interessante na plantação em escala industrial, na qual haverá pouca variação nas características do organismo, garantindo um produto mais homogêneo. Slide 27 Expectativas de respostas: o enunciado pede que seja assinalada a alternativa que mostra a importância da reprodução para os seres vivos. A reprodução é a capacidade de gerar descendentes. Esses descendentes referem-se a organismos da mesma espécie, logo, a importância da reprodução é a perpetuação da espécie por meio da conservação de suas características ao longo de gerações. Slide 1 Slide 2 Slide 3: Leia o título e o resumo da notícia. Slide 4 Slide 5: Reprodução assexuada Slide 6: Reprodução assexuada Slide 7: Reprodução assexuada Slide 8 Slide 9 Slide 10: O ambiente propício para um embrião crescer Slide 11: O ovo nos vertebrados Slide 12: Atividade 1. Estudo de caso Slide 13: Atividade 1. Estudo de caso Slide 14: Atividade 1. Estudo de caso – Resolução Slide 15: Nesta aula, analisamos e comparamos os tipos de reprodução e comparamos o desenvolvimento dos ovos dos vertebrados. Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19: 1. (FUVEST 2014) Slide 20: Com base na adequação de maior ou menor variabilidade genética para cada situação, a escolha da reprodução assexuada é a indicada para: Slide 21: Com base na adequação de maior ou menor variabilidade genética para cada situação, a escolha da reprodução assexuada é a indicada para: Slide 22: 2. (ENEM 2014) Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39