1. BIOLOGIA E GEOLOGIA
2º PARTE – BIOLOGIA
10º ANO
2009/2010
Unidade 0 – Diversidade na Biosfera

2. Biologia
 É a ciência encarregue pelo
estudo dos seres, das relações
que eles estabelecem entre si e
com o meio que os rodeia.
 Por muito considerada a Ciência
do século XXI, subdivide-se em
diversos ramos:
 Zoologia;
 Botânica;
 Microbiologia;
 Biotecnologia;
 Filogenia;
 Genética;
 Ecologia;
 Fisiologia.

3. Biosfera
 Biosfera
 Camada superficial da
Terra com capacidade de
suportar vida.
 Incluitoda a vida na Terra,
o ambiente em que se
desenvolve e as relações
que se estabelecem entre
todos os seus elementos.

4. Organização biológica
 Célula
 Unidade funcional e estrutural dos
seres vivos.
 Seres vivos constituídos por uma
única célula denominam-se de
unicelulares.
 Seres vivos constituídos por mais
de uma célula denominam-se de
pluricelulares ou multicelulares.

5. Organização biológica
 Os sistemas biológicos pluricelulares encontram-se organizados de uma
forma hierarquizado.
 Assim do mais simples partimos da célula;
 Células idênticas e com funções semelhantes formam tecidos;
 Diferentes grupos de tecidos associam-se para formar os órgãos;
 Órgãos que desempenham um função geral comum organizam-se em
sistemas de órgãos;
 Os diferentes sistemas de órgãos cooperam entre si, formando um
organismo.

6. Organização biológica
 Organismos idênticos e capazes de se cruzarem
entre si originando descendentes férteis dizem-
se pertencentes a mesma espécie.
 Indivíduos pertencentes à mesma espécie e que
habitem uma determinada área constituem uma
população.
 Populações de diferentes espécies tendem a
partilhar uma determinada área formando as
chamadas comunidades bióticas ou
biocenose.
 Ao conjunto da biocenose, das relações que os
seres vivos estabelecem entre si, e o ambiente,
forma-se um sistema ecológico ou ecossistema.

7. Organização biológica
 Todos os ecossistemas da Terra formam a biosfera.

8. Dinâmica dos Ecossistemas
 Em qualquer ecossistema os seres
vivos estabelecem relações tróficas
que envolvem a transferência de
matéria e energia.
 Tais relações denominam-se de
Cadeias Alimentares ou Cadeias
Tróficas.
 Estas não são mais do que uma
sequência de seres vivos que se
relacionam a nível alimentar.
 Quando relacionamos as diferentes
cadeias alimentares que incluem os
mesmos seres vivos desenvolvemos
Teias Alimentares ou Teias
Tróficas.

9. Dinâmica dos Ecossistemas
 Nas redes tróficas podemos considerar a existência
de três categorias de seres vivos de acordo com as
suas estratégias de obtenção do alimento:
 Produtores
 Consumidores
 Decompositores

10. Produtores
 São seres vivos que têm a
capacidade de produzirem o seu
próprio alimento;
 Convertem a matéria inorgânica
em matéria orgânica;
 Usam uma fonte de energia
externa, normalmente o Sol;
 Fotossintéticos
 Consideram-se seres autotróficos.

11. Consumidores
 Seres vivos que são
incapazes de produzir o
seu alimento;
 Seres heterotróficos
 Alimentam-se directa ou
indirectamente da matéria
elaborada pelos
produtores;
 Classificam-se de acordo
com os seres vivos de que
se alimentam.

12. Decompositores
 Seres vivos que obtêm
matéria orgânica e energia
a partir de outros seres vivos,
decompondo cadáveres e
excrementos;
 Convertem a matéria
orgânica em matéria
inorgânica, devolvendo-a
aos solos;
 Estes passam a estar
novamente disponíveis para os
produtores.

13. Diversidade Biológica
 A Biodiversidade no planeta é enorme,
calculando-se que existam cerca de
30.000.000 de espécies de organismos
diferentes.
 A maior parte dos quais serão
microorganismos formados por uma
célula apenas e sem núcleo - seres
procariontes;
 Células procaríoticas;
 Os restantes serão seres vivos mais
complexos, constituidos por uma ou mais
células que têm núcleo e outras
estruturas membranares – seres
eucariontes;
 Células eucariontes;

14. Classificação (segundo Whittaker, 1979)

15. Reinos: Monera
 Monera
 Seres unicelulares
autotróficos e heterotróficos;
 Procariontes;
 Neste grande reino podemos
distinguir dois ramos:
 Arqueobactérias;
 Eubactérias

16. Reinos: Protista
 Protista
 Seres eucariontes
autotróficos e
heterotróficos;
A maioria é unicelular, no
entanto existem alguns
multicelulares.

17. Reinos: Fungi
 Fungi
 Seres eucariontes heterotróficos;
 Unicelulares e pluricelulares;
 Digestão exterior seguida de
absorção dos materiais assim
produzidos;
 Relação trófica:
 A maior parte são decompositores;
 Alguns parasitas;
 Poucos simbiontes.

18. Reino: Plantae
 Plantae (Plantas)
 Seres eucariontes
pluricelulares;
 Autotróficos;
 Fotossíntese
 Maiores seres vivos do
planeta.

19. Reino: Animalia
 Animalia (Animais)
 Seres eucariontes
pluricelulares;
 Heterotróficos;
 Amplamente adaptados a
todos os ecossistemas da
Terra.

20. Conservação e extinção
 Desde o surgimento da Vida na
Terra há 3800 Milhões de Anos
que os seres vivos têm evoluído.
 Este processo não tem sido linear,
muito pelo contrário ocorre
muitas vezes por “pulos”.
 Calcula-se que cerca de 99%
das espécies que tenham existido
estejam actualmente extintas.
 A extinção é um processo natural,
e em certa parte até benéfica.

21. Conservação e extinção
 O Homem, directa ou indirectamente, têm acelerado o
processo de extinção de muitas espécies.
 Isto deve-se em grande parte às suas acções nos
ecossistemas.
 Calcula-se que cerca de 10% das espécies existentes
hoje em dia estejam extintas dentro de duas décadas.
 A extinção de espécies tem efeito negativos já que
muitas outras espécies estão dependentes delas.
 Além disso a maior parte da indústria farmacêutica
depende do mundo biológico, a extinção de certas
espécies podem impedir o desenvolvimento de certos
medicamentos e terapias.
 Há então uma forte necessidade de proteger a
biodiversidade.

22. 2 - A Célula
Unidade 0

23. A célula
 Dado que todos os seres
vivos são constituídos por
células, para uma total
compreensão dos processos
biológicos é necessário
estudar e compreender as
células.
 As células eram totalmente
desconhecidas até a
invenção do microscópio,
dadas as suas reduzidas
dimensões.

24. Microscópio
 O primeiro microscópio foi
desenvolvido em 1590 por Jansen.
 Em 1665, Hooke usa um microscópio
para observar a estrutura da cortiça,
ao verificar que era constituído por
estruturas semelhantes a favos de mel
denominou essas estruturas de células.
 Célula deriva de Cella que significa
espaço vazio ou pequena caixa.
 Hooke observou células mortas mas
abriu o caminho para o estudo da
Biologia.
 Em 1676, Leeuwenhoek observou as
primeiras bactérias ao microscópio.

25. Teoria Celular
 Em 1838, Schleiden e Schwann,
desenvolvem a Teoria Celular,
que assenta actualmente no
seguintes princípios:
 A célula é a unidade básica
estrutural e funcional de todos os
seres vivos;
 Todas as células provêm de células
pré-existentes;
A célula é a unidade de
reprodução, de desenvolvimento e
de hereditariedade dos seres
vivos.

26. Microscópio Electrónico de Transmissão
 Na década de 30 do século XX
foi desenvolvido o Microscópio
Electrónico de Transmissão.
 Não permite observar material
vivo;
 Ampliações na ordem dos 50x106
(com correcção de imagem).
 Permitiram o estudo da
ultraestrutura da célula.

27. Unidade estrutural e funcional
 Todos os seres vivos são constituídos por células,
por essa razão as células são as unidade
estrutural de vida.
 Numa célula realizam-se todas as funções vitais
necessárias para a vida, por essa razão se diz
que são a unidade funcional da vida.
 As células podem apresentar-se numa
infinidade de formas e tamanhos, no entanto
podemos dividi-las em dois simples grupos:
 Células Procarióticas
 Células Eucarióticas

28. Unidade estrutural e funcional
 Pensa-se que as células eucariontes tenham evoluído a partir das células
procariontes, pois são mais complexas e apresentam:
 Núcleo organizado e delimitado por membranas;
 Organelos membranares.
 O processo evolutivo que levou ao surgimento da células eucariontes é ainda
discutível.

29. Célula Procariótica
 Terão sido as primeiras
formas celulares a
aparecerem na Terra;
 Baixo grau de organização;
 Não há presença de
estruturas membranares.

30. Célula Eucariótica
 As células eucariontes apresentam
diversas formas e tamanhos, de
acordo com o organismo e funções
que desempenham.
 As mais pequenas dificilmente são
observáveis a olho nú, pelo contrário
as maiores, como o ovo da avestruz
ou os neurónios da pata da girafa
são facilmente observáveis.
 Quanto à forma, algumas podem
mudar o seu aspecto de modo a
melhorarem a sua
deslocação/função.

31. Célula Eucarionte
 Podemos distinguir basicamente dois tipos de
células eucariontes:
 Células animais
 Células vegetais

32. Célula Eucarionte
 Embora diferentes estruturalmente e até
fisiologicamente, podemos determinar três
constituintes fundamentais e comuns:
Citoplasma Núcleo
Membrana
Plasmática

33. Célula Eucarionte
 Que ideia tens de uma célula…
 Um lugar calmo e aborrecido em que nada acontece?

34. Componentes celulares
 Membrana celular
 Membrana plasmática;
 Membrana citoplasmática;
 Plasmalema;
 Delimita o meio extracelular (exterior)do
meio intracelular (interior).
 Citoplasma
 Limitado pela membrana plasmática;
 Massa semifluida, também denominada de
hialoplasma.
 Encontram-se dispersos os organelos.

35. Componentes celulares
 Núcleo
 Delimitada de invólucro nuclear;
 Presença de poros, que
permitem a comunicação do
núcleo e o citoplasma;
 O líquido interior denomina-se
de nucleoplasma onde se pode
encontrar a cromatina;
 Ocasionalmente é possível de
observar uma massa esférica
denominada de nucléolo.

36. Componentes celulares
 Mitocôndrias
 Organelo delimitado por
uma dupla membrana;
 Externa;
 Interna;
 A membrana apresenta
invaginações que dão
origem às cristas;
 Estão envolvidas no
processo de produção de
energia.

37. Componentes celulares
 Cloroplasto
 Organelos delimitados
por membrana dupla;
 Apresentam pigmentos
fotossintéticos;
 Clorofila;
 Intervenientes na
fotossíntese;
 Conversão da matéria
inorgânica em matéria
orgânica.

38. Componentes celulares
 Vacúolos
 De tamanho variável e
delimitados por uma
membrana;
 Representam armazens de
diferentes substâncias:
 Gases;
 Proteínas;
 Gorduras;
 Pigmentos;
 Açucares…
 Nas células vegetais são mais
evidentes.

39. Componentes celulares
 Parede celular
 Parede rígida que envolve
as células vegetais e
bacterianas;
 De diferentes compostos,
mas nas células vegetais,
normalmente de celulose.
 Confere protecção e
suporte.

40. Componentes celulares
 Centríolos
 Estrutura de aspecto
cilíndrico, constituido por
microtúbulos.
 Intrevêm em diferentes
processos,
nomeadamente na
divisão celular.

41. Componentes celulares
 Retículo endoplasmático
 Sistema de...
 Sáculos;
 Vesículas;
 Canalículos.
 Envolvidos na
 Síntesede proteínas, lípidos
e hormonas;
 Transporte de diferentes
substâncias,

42. Componentes celulares
 Aparelho ou Complexo de Golgi
 Conjunto de cisternas achatadas envolvidas nos
processos de secreção de substâncias.

43. Componentes celulares
 Lisossomas
 Estruturas
esféricas
rodeadas por uma
membrana
simples.
 Contêm enzimas
intervenientes em
diferentes
reacções de
decomposição.

44. Componentes celulares
 Ribossomas
 Pequenos organelos
constituido por duas
subunidades:
 Subunidade maior
 Subunidade menor
 Podem encontrar-se na
membrana do Reticulo
Enodoplasmático (Retículo
Endoplasmático Rugoso).
 Intervenientes na síntese
proteíca.

45. Componentes celulares
 Citosqueleto
 Malha de fibras
intercruzadas.
 Mantém a estrutura da
célula.
 Estrutura dinâmica.

46. Constituintes básicos
Unidade 0

47. Constituintes básicos
 A unidade biológica da célula não
se limita a características
estruturais e funcionais, mas
também a nível molecular.
 Todos os seres vivos são
constituídos por moléculas
orgânicas de grandes
dimensões…
 Macromoléculas
 As macromoléculas são constituidas
essencialmente por Carbono (C),
Oxigénio (O), Hidrogénio (H) e
outros como o Azoto (N).

48. Constituintes básicos
 As macromoléculas podem
desempenhar diversas
funções:
 Estruturais;
 Energéticas;
 Enzimáticas;
 Armazenamento e
transferência de informação.
 Além das macromoléculas,
nas células, existem ainda
outros constituintes como por
exemplo os sais minerais.

49. Água
 É o composto mais importante e
abundante das células.
 75 a 90% do total da sua massa.
 Representa o meio onde ocorrem todas
as reacções celulares e químicas vitais
da célula.
 As propriedades da água residem no
facto dela apesar de electronicamente
neutra apresentar polaridade.
 Isto permite que as águas se ligem entre
si ou com outras moléculas de substâncias
polares.
 Esta ligação ocorre através da formação
de pontes de hidrogénio.
 Contribui para a capacidade de
solubilidade da água, permitindo ligar-
se a diversos iões formando compostos
mais estáveis.

50. Macromoléculas Biológicas
 As macromoléculas podem agrupar-se em quatro
grupos:
 Prótidos
 Glícidos
 Lípidos
 Ácidos Nucleicos

51. Prótidos
 São compostos orgânicos constituídos essencialmente por C,
H, O e N.
 Pelo que se denominam de compostos quaternários.
 Podem também conter, em menor percentagem, outros elementros
como o S, P, Mg, Fe e Cu.
 Os prótidos podem ser classificados, de acordo com o seu
grau de complexidade em:
 Aminoácidos;
 Péptidos;
 Proteínas.

52. Prótidos
 Os aminoácidos são os prótidos mais simples.
 Constituem as unidades estruturais dos péptidos
e das proteínas.
 Ligando-se entre e dando origem a cadeias mais
ou menos extensas.
 Conhecem-se cerda de 20 aminoácidos na
natureza.
 Apresentam em comum:
 Grupo amina (NH2);
 Grupo carboxilo (COOH).
 Diferem no Radical, que representa uma porção
da molécula que varia de aminoácido para
aminoácido.

53. Prótidos
 Os péptidos são o resultado de dois ou mais aminoácidos.
 Trata-se de uma ligação química covalente, que neste caso se denomina de ligação peptídica.
 Ocorre entre o grupo carboxilo de um aminoácido e o grupo amina de outro.
 Por cada ligação peptídica que se estabelece há formaçaõ de um molécula de água.
 Péptido de…
 Dois aminoácidos denominam-se de dipéptidos;
 Três aminoácidos denominam-se de tripéptidos;
 De dois a vinte aminoácidos denominam-s de oligopéptidos;
 Mais de vinte aminoácidos denominam-se de polipéptidos.

54. Prótidos
 Com os 20 aminoácidos é possível criar uma grande
quantidade (na realidade quase infinita) de proteínas
com sequências diferentes e/ou tamanhos diferentes.
 As protéinas são constituidos por uma ou mais cadeias
polipeptídica e apresentam uma estrutra tridimensional
definida.
 Na realidade a estrutura é tão importante que
determina a funcionalidade da proteína.
 Por sua vez a estrutura tridimensional depende da
sequência de aminoácidos da proteína (Estrutura Primária)

55. Prótidos
 As proteínas podem ser constituidas por aminoácidos…
 Proteínas simples ou Holoproteínas.
 Ou conter uma porção não proteíca…
 Grupo prostético ou Cofactores.
 Determinantes para a funcionalidade da proteína.
 Denominam-se de Proteínas conjugadas ou
Heteroproteínas.
 Os grupos prostéticos aumentam a diversidade das
proteínas.

56. Prótidos
 A estrutura das proteínas é mantida por ligações fracas,
pelo que são facilmente quebradas…
 Calor;
 Agitação;
 Sais;
 Ácidos…
 A perda da estrutura tridimensional denomina-se de
desnaturação.
 As proteínas são de extrema importância biológica,
desempenhando uma grande quantidade de funções…

57. Glícidos
 Também conhecidos por hidratos de
carbono.
 Compostos orgânicos ternários (C, O
e H);
 Podem ser classificados, de acordo
com a complexidade, em:
 Monossacarídeos;
 Oligossacarídeos;
 Polissacarídeos.

58. Glícidos
 Monossacarídeos
 Também conhecidos por oses.
 São classficados de acordo com a
quantidade de Carbonos que possuem
(entre 3 e 9)
 Trioses (3C);
 Tetroses (4C);
 Pentoses (5C);
 Hexoses (6C);
 Heptoses (7C)…
 As pentoses e as hexoses são as mais
frequentes na natureza, e dentro
destas a mais comuns são a frutose e
a glicose.

59. Glícidos
 Estes monossacarídeos quando em solução
aquosa, apresentam uma estrutura em anel
de carbono.
 Dois destes monossacarídeos podem ligar-se
formando um dissacarídeo.
 À ligação entre dois monossacarídeos dá-se o
nome de ligação glicosídica.
 Os oligossacarídeos resultam de entre 2 a
10 monossacarídeos.
 Se por seu lado o número de
monossacarídeos ligados for maior do que
10 então estamos perante um
polissacarídeo.
 A maior parte dos polissacarídeos são
linerares, no entanto alguns como a
amilopectina são ramificados.

60. Glícidos

61. Lípidos
 Conhecidos como as
gorduras.
 Animais e Vegetais;
 As ceras e os esteróides são
também outro tipo de lípidos.
 São compostos orgânicos
essencialmente constituídos
por C, H e O.
 No entanto podem apresentar
outros compostos como S, N, e
P.

62. Lípidos
 Estas substâncias são insolúveis em água, mas solúveis em
solventes orgânicos (benzeno, éter e o clorofórmio).
 Os lípidos dividem-se, de acordo com a sua função, em:
 Lípidos de reserva;
 Lípidos estruturais;
 Lípidos com função reguladora.

63. Lípidos de reserva
 São constituídos por dois componentes
fundamentais:
 Ácidos gordos;
 Cadeia linear de átomos de carbono;
 Grupo terminal carboxilo (COOH);
 Podem ser classificados em:
 Saturados – não têm ligações duplas ou triplas, ou
seja, só apresentam ligações simples;
 Insaturados – apresentam ligações duplas ou
triplas.
 Glicerol
 Também conhecida por glicerina;
 É um álcool que contem três grupos hidróxilo
(HO);
 Estabelecem ligações covalentes com átomos de
carbono dos grupos carboxilo dos ácidos gordos,
originando uma ligação éster.
 Dependendo do número de ácidos gordos que se
ligam ao glicerol assim se formam:
 Monoglicerídeo;
 Diglicerídeo;
 Triglicerídeo.

64. Lípidos estruturais
 Dentro deste grupo os fosfolípidos
destacam-se pela sua importância.
 São lípidos que apresentam grupos fosfato.
 São dos constituintes mais abundantes das
membranas celulares.
 Resultam da ligação entre:
 Um glicerol;
 Dois ácidos gordos;
 Uma molécula de ácido fosfórico.

65. Lípidos estruturais
 Os fosfolípidos são
macromoléculas
anfipáticas.
 Apresentam uma parte
hidrofóbica e uma parte
hidrofílica.
 Esta característica é
extremamente importante
na constituição da
membrana plasmática.

66. Lípidos com função reguladora
 Alguns lípidos intrevêm nos processos de regulação
dos organismos, como por exemplo as hormonas.
 No caso dos mamíferos salientam-se as hormonas
sexuais:
 Testosterona;
 Progesterona;
 Entre outros esteróides.

67. Lípidos

68. Ácidos nucleicos
 São as principais moléculas
envolvidas em processos de
controlo celular.
 Existem dois tipos de ácidos
nucleicos:
 ADN – Ácido Desoxirribonucleico;
 RNA – Ácido Ribonucleico.
 Ambos polímeros de nucleótidos,
isto é, são polinucleótidos.

69. Ácidos nucleicos
 Os nucleótidos, unidades estruturais, dos ácidos
nucleicos são constituidos por:
 Base azotada;
 Pentose;
 Grupo fosfato.

70. Ácidos nucleicos
 Existem cinco tipos de bases azotadas:
 Adenina (A);
 Guanina (G);
 Citosina (C);
 Timina (T);
 Uracilo (U).

71. Ácidos nucleicos

72. Ácidos nucleicos
 A Timina é exclusiva do DNA, sendo
substítuida, no RNA, por Uracilo.
 No DNA, as bases ligam-se entre si
por complementaridade da seguinte
forma:
A-T
C-G
 Esta ligação permite que duas
cadeias complementares se liguem,
formando uma dupla cadeia que se
enrola em hélice.

73. Ácidos nucleicos
2 Pontes de Hidrogénio
3 Pontes de Hidrogénio

74. Ácidos nucleicos
 Relativamente às pentoses…
 No DNA é a desoxiribose;
 No RNA é a ribose.