GUIA DE ESTUDO - ALGAS E PROTOZOÁRIOS

ALGAS
1- Explique brevemente o que é uma alga.
R.- São chamados de algas os seres eucarióticos fotoautotróficos, com células dotadas de parede celulósica e cloroplastos e que não formam embriões com desenvolvimento dependente do organismo materno. Grande parte das algas é unicelular, mas há também diversas espécies multicelulares, algumas das quais atingem grandes tamanhos.

2- Explique brevemente o que é um protozoário.
R.-Os organismos chamados informalmente de protozoários são seres eucarióticos, unicelulares e heterotróficos.

3- Como são as algas com relação a: a) ambiente onde vivem; b) número de células; c) forma de nutrição.
R.-a) As algas vivem no mar, em água doce e em terra firme, sobre superfícies úmidas. b) Muitas espécies são unicelulares, enquanto outras são multicelulares, formando filamentos, lâminas ou estruturas compactas que podem lembrar caules e folhas de plantas terrestres. O corpo das algas multicelulares é chamado de talo. c) A maioria das algas é fotossintetizante, com nutrição autotrófica.

4- Cite algumas caracter´siticas básicas das clorofíceas (algas verdes) quanto à organização corporal e ao ambiente onde vivem
R.- As clorofíceas podem ser unicelulares ou multicelulares, algumas com talos relativamente complexos. A maioria é aquática, com espécies marinhas ou de água doce. Existem também clorofíceas terrestres, que vivem em ambientes úmidos como barranco ou troncos de árvores nas florestas; certas espécies chegam a viver na superfície da neve.

5- Qual é a principal característica das clorofíceas conhecidas como zooclorelas?
R.- As zooclorelas são clorofíceas que vivem no interior das células de animais, principalmente de cnidários de água doce como a Hydra. Ao realizar a fotossíntese, as zooclorelas fornecem substâncias orgânicas nutritivas ao cnidário, que, por sua vez, garante às algas o ambiente adequado para viver. Esse tipo de associação é chamadas de endossimbiose.

6- Cite algumas características básicas das feofíceas quanto à organização corporal e ao ambiente onde vivem.
R.- Todas as espécies de feofícea são multicelulares e marinhas, apresentando cor que varia do bege-claro ao marrom-amarelado. Algumas espécies acumulam carbonato de cálcio na parede celular, o que lhes confere um aspecto rígido e petrificado.

7- Cite algumas características básicas das rodofíceas quanto à organização corporal e ao ambiente onde vivem.
R.- A maioria das rodofíceas é multicelular, com talo geralmente ramificado e dotado de uma estrutura especializada na fixação ao substrato. As rodofíceas são abundantes nos mares tropicais, mas também ocorrem em água doce e em superfícies úmidas, com troncos de árvores de florestas. Sua cor pode variar desde o vermelho até o roxo-escuro, quase negro. Algumas espécies acumulam carbonato de cálcio na parede celular, sendo denominadas algas coralíneas.

8- Cite algumas características básicas das diatomáceas quanto à organização corporal e ao ambiente onde vivem.
R.- As diatomáceas são unicelulares e a maioria das especies vive em mares de águas frias, mas algumas espécies habitam lagos de água doce. Elas, em geral, flutuam na superfície dos mares e lagos, representando parcela importante do fitoplâncton.

9- O que é diatomito? Para que pode ser utilizado?
R.- Diatomito é formado por camadas compactas de carapaças de diatomáceas que se acumularam no fundo do mar ao longo de milhares de anos. O diatomito tem granulosidade finíssima devido ao pequeno tamanho das carapaças vitrificadas que o constituem, sendo por isso utilizado com matéria-prima de polidores e também na confecção de filtros e isolantes.

10- Cite algumas características básicas dos euglenóides quanto à organização corporal e ao ambiente onde vivem.
R.- Os euglenóides são unicelulares e a maioria vive em água doce, nadando graças à movimentação de um flagelo. Em ambientes iluminados realizam fotossíntese, produzindo seu próprio alimento. Quando colocados no escuro, podem sobreviver ingerindo partículas de alimento por fagocitose, um modo heterotrófico de nutrição. Há espécies de euglenóides sem cloroplastos, cuja nutrição é exclusivamente heterotrófica; os cientistas acreditam que esses organismos provavelmente perderam os cloroplastos no curso da evolução. O modo ambíguo de nutrição, autotrófica e heterotrófica, tem sido um dos motivos de polêmica na classificação dos euglenóides. Em certos sistemas, os euglenódies são classificados como protozoários.

11- O que é maré vermelha?
R.- Maré vermelha é um fenômeno causado pela multiplicação exagerada de dinoflagelados perto do litoral, colorindo a água de tons marrom-avermelhados. Nessas situações, as substâncias tóxicas liberadas pelos dinoflagelados causam a morte de peixes e de outros animais marinhos, e eventualmente podem intoxicar pessoas.

12- Cite, explicando brevemente, três tipos de reprodução assexuada presente em algas.
R.-  A divisão binária ocorre em algas unicelulares e consiste na divisão da célula em duas. A fragmentação, que ocorre em certas algas filamentosas, consiste na quebra do talo em pedaços que regeneram novos organismos. Zoosporia consiste na formação de células flageladas, os zoósporos, que se libertam da alga que os formou e nadam até atingir locais favoráveis, onde se fixam e originam novos talos.

13- Explique brevemente o que é a alternância de gerações que ocorre em certas algas multicelulares
R.- Talos diplóides (2n) são chamados de esporófitos; algumas de suas células diferenciam-se e passam por meiose, produzindo células haplóides (n), os esporos. Os esporos libertam-se do talo diplóide que os originou e, ao encontrar condições adequadas, germinam e produzem talos haplóides (n), os gametófitos. Na maturidade, algumas células do gametófito se diferenciam, multiplicam-se por mitose e originam dezenas de gametas haplóides flagelados. Estes libertam-se dos gametófitos e fundem-se dois a dois, produzindo zigotos diplóides (2n), que na maturidade repetirá o ciclo.

14- Quais são os principais grupos de algas presentes no fitoplâncton marinho e qual é sua importância para os outros seres vivos?
R.- Os principais grupos de algas presentes no fitoplâncton são diatomáceas e dinoflagelados. Esses organismo, juntamente com bactérias fotossintetizantes, constituem a base da cadeia alimentar nos mares e lagos. Além disso, esses seres são responsáveis pela produção da maior parte do gás oxigênio atmosférico.


PROTOZOÁRIOS
1- Caracterize os protozoários quanto ao ambiente onde vivem e à forma de nutrição.
R.- A maioria dos protozoários é aquática, vivendo em água doce, água salgada, regiões lodosas e terra úmida. Algumas espécies são parasitas, habitando o interior do corpo de animais invertebrados e vertebrados, causando doenças. Há também protozoários que mantêm relações de troca de benefícios (mutualismo) com outros seres vivos (ex.: flagelados e cupins). Algumas espécies alimentam-se de matéria orgânica de cadáveres ou de restos de outros seres vivos; outras ingerem microrganismos vivos, como bactérias, algas e outros protozoários; existem ainda protozoários parasitas que se alimentam de tecidos corporais dos hospedeiros.

2- De que maneira os protozoários de água doce enfrentam o problema osmótico decorrente de viver em uma solução hipotônica em relação ao seu citoplasma?
R.- A eliminação do excesso de água nesses protozoários está a cargo dos vacúolos contráteis, bolsas citoplasmáticas que acumulam água, eliminando-a de tempos em tempos. Assim, pode-se dizer que os vacúolos contráteis são responsáveis pela regulação da osmose nos protozoários, ou seja, por sua osmorregulação.

3- Quais são as características típicas dos rizópodes (ou sarcodinas) e onde vivem esses protozoários?
R.- O filo Rhizopoda, também chamado Sarcodina, compreende os protozoários que se locomovem por meio de expansões citoplasmáticas denominadas pseudópodes, também utilizados para capturar alimento. Há espécies de rizópodes vivendo livremente em água doce ou no mar, sobre os fundos e a vegetação submersa. Algumas amebas podem viver no corpo humano sem causar prejuízo, em uma relação que os biólogos chamam de comensalismo. Exemplos de amebas comensais humana são Entamoeba gengivalis, que vive na boca, e Entamoeba coli, que vive no intestino. Por outro lado, a Entamoeba histolytica é parasita, e ao se instalar no intestino humano provoca a doença conhecida como amebíase ou desinteria amebiana.

4- Caracterize os protozoários flagelados, comentando os ambientes em que podem ser encontrados.
R.- O filo Zoomastigophora, também conhecido por Flagellata, compreende protozoários que se locomovem por meio de estruturas filamentosas em forma de chicote, os flagelos. Geralmente há um ou dois flagelos, mas algumas espécies podem apresentar dezenas deles. Muitos flagelados podem viver no meio aquático, no mar e em água doce. Alguns tem vida livre, utilizando os flagelos para a natação e capturando alimentos for fagocitose. Outros são sésseis, isto é, vivem fixados a um substrato,  e utilizam o movimento flagelar para criar correntezas líquidas que arrastam partículas de alimento para perto de si. Diversas espécies de flagelados são parasitas, causando doenças em animais e na espécie humana.

5- Caracterize os protozoários ciliados e comente o ambiente onde eles vivem.
R.- O filo Ciliophora, ou Ciliata, compreende os protozoários que apresentam estruturas locomotoras filamentosas geralmente mais curtas e mais numerosas que os flagelos, os c´lilios, e mais de um núcleo por célula, um deles maior, o macronúcleo, e um ou mais núcleos menores, os micronúcleos. A maioria dos ciliados tem vida livre. Entre as pouquíssimas espécies parasitas destaca-se Balantidium coli, que parasita o intestino do porco e pode, eventualmente, infectar a espécie humana. Certos ciliados vivem no tubo digestório de animais ruminantes como bois, carneiros, cabras, girafas etc., auxiliando a digestão da matéria vegetal e servindo, eles próprios, de alimento para os seus hospedeiros.

6- Quais são as principais formas de reprodução assexuada dos protozoários.
R.- A maioria dos protozoários de vida livre se reproduz assexuadamente por divisão binária. A célula cresce até determinado tamanho e se divide ao meio, originando dois novos indivíduos. Entretanto alguns sarcodíneos e apicomplexos podem se reproduzir assexuadamente por divisão múltipla. Nesse caso a célula multiplica seu núcleo diversas vezes por mitose antes de se fragmentar em inúmeras pequenas células.

7- O que é amebíase ou disenteria amebiana?
R.- A amebíase ou disenteria amebiana é a parasitose causada pelo rizópode Entamoeba histolytica. Adquire-se esse parasita ao se ingerir cistos de entamoeba presentes na água ou em alimentos contaminados com fezes de pessoas doentes. Apenas uma em cada dez pessoas infestada por E. histolytica apresenta sintomas da doença. Estes são geralmente brandos, como diarréias e dor de estômago; em casos mais graves, ocorrem diarréias sanguinolentas e a pessoa pode se tornar anêmica.

8- Como é possível tratar e prevenir a amebíase?
R.- Atualmente há medicamentos eficazes contra amebíase, que devem ser utilizados após o diagnóstico da parasitose por meio de um exame das fezes do doente. Entre as maneiras de prevenir a amebíase destaca-se a construção de instalações sanitárias adequadas, tais como privadas, esgotos e fossas sépticas, que impeçam a contaminação da água e de alimentos por fezes que contenham cistos de ameba. A água, caso não seja tratada, deve ser fervida antes de ser usada para beber ou para lavar alimentos consumidos crus. Esses e outros cuidados básicos, associados a uma maior higiene pessoal, previnem não só a amebíase como inúmeras outras doenças infecciosas.

9- O que é leishmaniose?
R.- Leshmaniose é a denominação genérica da infecção causada por protozoários flagelados denominados leishmanias. Há dois tipos de leishmaniose; visceral e tegumentar. A leishmaniose visceral (ou calazar) é causada pela Leishmania chagasi, que ataca o baço e o fígado. Os sintomas da doença são febre contínua, perda de apetite, crescimento exagerado do fígado, lesões na pele, anemia, em alguns casos levando à morte. A leishmaniose tegumentar (ou úlcera-de-bauru) é uma doença parasitária de pele e mucosas causada pela Leishmania brasiliensis. Na pele, a doença se manifesta pela formação de feridas ulcerosas, como bordas elevadas e fundo granuloso. Nas mucosas (cavidade nasal, faringe ou laringe) a leishmaniose destrói tecidos e, em casos graves, pode perfurar o septo nasal e causar lesões deformantes.

10- Como se adquire leishmaniose e como é possível tratar e prevenir essa parasitose?
R.- A parasitose é transmitida pela picada de mosquitos, conhecidos popularmente como mosquitos-palhas. A leishmaniose visceral é transmitida pela espécie Lutzomya longipalpis e a tegumentar por várias espécies do gênero Lutzomya. O tratamento é feito com a administração prolongada de medicamentos à base de antimônio que, devido à toxidade, não podem ser ingeridos por mulheres grávidas e pessoas com problemas cardíacos. A prevenção consiste em combater os mosquitos transmissores e em evitar sua picada, pelo uso de cortinados e telas.

11- O que é doença de Chagas?
R.- A doença de Chagas, também chamada tripanossomíase americana, é a infecção pelo flagelado Trypanosoma cruzi, o tripanossomo. Nos primeiros estágios da doença, os principais sintomas são cansaço, febre, aumentos do fígado ou do baço e inchaço dos linfonodos. Depois de 2 a 4 meses esses sintomas desaparecem. Somente 10 a 20 anos após a infestação é que começam a aparecer os sintomas mais graves da doença; os protozoários instalam-se preferencialmente no músculo cardíaco e causam lesões que prejudicam o funcionamento do coração, o que leva à insuficiência cardíaca crônica.

12- Como se adquire doença de Chagas e como é possível tratar e prevenir essa parasitose?
R.- O tripanossomo é transmitido por insetos popularmente chamados de "barbeiros" ou "chupanças", sendo a espécie transmissora mais comum o Triatoma infestans. Depois de picar uma pessoa, geralmente no rosto (daí o nome "barbeiro"), o inseto defeca; se ele estiver contaminado, os tripanossomos em suas fezes podem penetrar através do ferimento da picada, quando a pessoa coça o local, atingindo a circulação sanguínea, via de acesso aos órgãos do corpo. A doença pode também ser adquirida pelo contato das mucosas (dos olhos, do nariz e da boca) com fezes do inseto contaminadas pelo parasita. Mulheres infestadas também podem transmitir o parasita aos filhos durante a gravidez ou na amamentação. Transplantes de órgãos e transfusões de sangue de doadores infestados são outras vias pelas quais se pode adquirir a doença de Chagas. Até o momento não há tratamento eficaz para os estágios avançados da doença de Chagas. Assim, a principal maneira de combater essa parasitose é adotar medidas preventivas, que impeçam a entrada dos protozoários no organismo humano. A primeira providência é evitar a picada do barbeiro. Como esses insetos se escondem nas frestas das casas de barro ou de pau-a-pique, construir casas de alvenaria, sem esconderijos para o barbeiro, ajuda a combater a doença de Chagas. Outra medida preventiva importante é a instalação de cortinados de filó sobre as camas e de telas de proteção em portas e janelas.

13- O que é malária?
R.- A malária é uma doença causada por protozoários apicomplexos do gênero Plasmodium. Há quatro espécies de Plasmodim causam malária; P.malariae e P. ovale são os responsáveis por uma forma branda da doença; P. falciparum causa a forma mais grave; P. vivax causa uma forma de malária de gravidade intermediária. Os sintomas da malária são picos de febre alta, entre 39ºC e 40ºC, que coincidem com a ruptura das hemácias infestadas, que liberam parasitas e substâncias tóxicas, causando febre e calafrios.

14- Como se adquire malária e como é possível tratar e prevenir essa parasitose?
R.- Todos os tipos de malária são transmitidos pela picada de fêmeas de mosquitos do gênero Anopheles. Atualmente, há vários medicamentos capazes de eliminar o plasmódio do sangue. Além do tradicional quinino e seu derivados, novas drogas terapêuticas têm sido usadas com sucesso no tratamento da malária. Drogas antimaláricas devem ser tomadas preventivamente, sob rigorosa orientação médica, por pessoas que visitam regiões com alta incidência da doença. As principais medidas para prevenir a malária consistem em combater a proliferação do mosquito transmissor e impedir sua picada. O combate ao mosquito pode ser feito pelo aterro de lagoas e poças d'água que servem de criadouro para as larvas, e também pela aplicação de inseticidas sobre as áreas atingidas pela doença. Esta última providência tem a consequência indesejável de matar indiscriminadamente outras espécies, muitas delas úteis. Para impedir a picada do mosquito, pode-se proteger as janelas das casas com telas, e cobrir as camas com cortinados de filó.

VÍDEOS

HIV - RETROVÍRUS
BACTERIÓFAGO - O TERROR DAS BACTÉRIAS
PROTOZOÁRIOS

GUIA DE ESTUDO - SERES PROCARIONTES

CARACTERÍSTICAS GERAIS DE BACTÉRIAS E ARQUEAS
1- Que característica comum a bactérias e arqueas distingue esses microorganismos dos demais seres vivos?
As bactérias e as arqueas diferem de todos os demais seres vivos por apresentarem células procarióticas; protoctistas, fungos, plantas e animais possuem células eucarióticas.

2- O que diferencia bactérias e arqueas?
A constituição química da parede celular é uma diferença importante entre bactérias e arqueas. Diversas arqueas não têm parede celular. A diferença marcante entre bactérias e arqueas reside na organização e no funciomanento dos genes. Nesses aspectos, as arqueas assemelham-se mais aos organismos eucarióticos.

CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DAS BACTÉRIAS
3- Em que diferem células eucarióticas de células procarióticas?
Células eucarióticas apresentam compartimentos membranosos no citoplasma; no principal deles, o núcleo, fica contido o material genético (cromossomos). Células procarióticas tem organização bem mais simples, não apresentando compartimentos membranosos em seu citoplasma, de modo que seu material genético fica em contato direto com o fluido que preenche a célula.

4- Descreva a organização básica da célula procariótica.
A célula procariótica apresenta um envoltório externo rígido, a parede celular, que determina a forma celular e protege contra agressões físicas do ambiente. Sob a parede celular está a membrana plasmática, semelhante às membranas das células eucarióticas. A membrana delimita o citoplasma, onde há milhares de pequenos grânulos, os ribossomos, responsáveis pela produção das proteínas, e o nucleóide, que é a massa emaranhada de DNA que constitui o cromossomo bacteriano.

5- O que são plamídios?
São pedaços circulares de DNA. A presença de plasmídios pode ser vantajosa, pois eles geralmente contem genes para destruir moléculas de antibióticos, que poderiam matar a célula.

6- O que é cápsula bacteriana e qual a sua importância na patogenicidade?
É uma cobertura gelatinosa pegajosa que reveste externamente a parede celular de certas bactérias. A cápsula pode estar associada à virulência da bactérias, isto é, à sua capacidade de causar doença, pois ela dificulta a fagocitose da bactéria pelos glóbulos brancos do hospedeiro.

7- Que formas as células bacterianas podem apresentar e que tipos de agrupamentos podem formar?
Podem apresentar forma esférica (coco), de bastonete (bacilo), espiralada (espirilo), de vírgula (vibrião) etc. Os agrupamentos podem ser dois cocos unidos (diplococo), oito cocos formando um cubo (sarcina), cocos alinhados (estreptococos), cocos reunidos em forma de cacho de uvas (estafilococo), etc.

CARACTERÍSTICAS NUTRICIONAIS DAS BACTÉRIAS
8- O que são bactérias autotróficas? E bactérias heterotróficas?
Bactérias autotroficas são as que produzem substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas (gás carbônico, água, gás sulfídrico etc. ), utilizando para isso energia luminosa ou energia química liberada em certas reações inorgâncias de oxirredução. As bactérias heterotróficas alimentam-se de moléculas produzidas por outros seres vivos.

9- O que é a fixação de nitrogênio e qual a importância das cianobactérias nesse processo?
é a transformação do gás nitrogênio do ar atmosférico em compostos nitrogenados que os seres vivos podem utilizar para a síntese de substâncias orgânicas nitrogenadas. As cianobactérias são importantes em termos ecológicos por serem capazes de fixar nitrogênio atmosférico e de colonizar ambientes inóspitos como superfície de rochas, solo e águas pobre em nutrientes.

10- Comente a importância das bactérias quimiossintetizantes Nitrosomonas e Nitrobacter na fertilização do solo.
Espécies do gênero Nitrosomonas absorvem amônia ou íons amônio presentes no solo e os oxidam a íons nitrito; Espécies do gênero Nitrobacter absorvem íons nitrito e os oxidam a íons nitrato. Estes fertilizam o solo pois são os compostos nitrogenados que as plantas melhor conseguem assimilar.

11- Caracterize bactérias saprofágicas e bactérias parasitas.
Bactérias saprofágicas são as que obtêm alimento a partir de matéria orgânica sem vida, como cadáveres ou porções descartadas por outros seres vivos. Bactérias parasitas são as que obtêm alimento a partir dos tecidos corporais vivos de outros seres.

12- O que é fermentação? Em que diferem os tipos de fermentação que as bactérias realizam?
É um processo biológico de obtenção de energia em que as moléculas orgânicas são incompletamente degradadas e, por isso, liberam menos energia que a liberada na respiração. Os tipos de fermentação caracterizam-se pelos produtos formados no processo, que variam de acordo com o tipo de microorganismo fermentador. Os tipos mais comuns de fermentação são: fermentação alcoólica, em que glicídios são fermentados em álcool etílico e gás carbônico, fermentação lática, em que glicídios são fermentados em ácido lático; fermentação acética, em que álcool etílico é fermentado em ácido acético.

13- Comente a importância industrial da fermentação láctica.
A fermentação lática realizada por bactérias é utilizada na produção de alimentos; diferentes espécies bacterianas são usadas, por exemplo, na produção de picles, de queijos diversos e de iogurtes.

14- O que são bactérias aeróbias? E bactérias anaeróbias?
Bactérias aeróbicas são as que necessitam de gás oxigênio para viver. Bactérias anaeróbicas não necessitam de gás oxigênio. Estas últimas são subdivididas em anaeróbicas facultativas, que podem viver tanto na presença quanto na ausência de gás oxigênio, e anaeróbicas obrigatórias, para as quais o gás oxigênio é letal.

REPRODUÇÃO DAS BACTÉRIAS
15- Como é a reprodução das bactérias? O que é clone bacteriano?
As bactérias resproduzem-se assexuadamente por divisão binária. Nesse processo, a célula bacteriana duplica seu cromossomo e se divide ao meio, originando duas novas bactérias idênticas entre si e á bactéria genitora. Em condições ideais, o processo de reprodução dura cerca de 20 minutos. Em algumas horas, uma única bactéria pode originar uma população composta por milhares de células geneticamente idênticas, denominadas clones.

16- O que são endósporos bacterianos?
São estruturas de resistência formadas por certas espécies de bactéria quando as condições ambientais se tornam adversas. Os endósporos são revestidos por uma parede grossa e resistente, sendo capazes de permanecer anos com a atividade metabólica suspensa ou muito reduzida. Os endósporos resistem a calor intenso, a falta de água e a substâncias químicas que normalmente matam os microorganismos.

17- Como podemos nos proteger de bactérias patogênicas formadoras de endósporos?
Os endósporos bacterianos são resistentes ao calor e à esterilização química. Uma maneira de destruí-los, evitando que originem novas bactérias, é a autoclavagem. Nesse processo, alimentos, roupas, instrumentos hospitalares etc. são tratados com vapor de água a 120° C em alta pressão por um período de, no mínimo, 20 minutos. Essas condições são obtidas em um aparelho denominado autoclave, cuja versão doméstica é a panela de pressão. A destruição de endósporos de materiais que não podem ser submetidos à autoclavagem, como certos tipos de alimento e materiais que não resistem a temperaturas altas, é a esterilização por radiação gama.
18- O que são os conservantes químicos utilizados na indústria de alimento? Dê exemplos.
Na preservação de alimentos são utilizadas substâncias conhecidas como preservativos químicos, que evitam a germinação de endósporos e a multiplicação de diversos tipos de microorganismos. Essas substâncias são ácidos orgânicos simples, como o ácido sórbico e o nitrito de sódio.

19- O que é recombinação genética e de que maneira ela pode ocorrer em bactérias?
Recombinação genética é a mistura de genes entre indivíduos diferentes, com formação de indivíduos com características genéticas novas. Uma bactéria pode adquirir genes de outra bactéria e misturá-los aos seus de três maneiras diferentes: transformação, transdução e conjugação.

20- Caracterize os processos de transformação, transdução e conjugação bacteriana.
A transformação bacteriana ocorre quando a bactéria absorve moléculas de DNA dispersas no ambiente. A transdução bacteriana consiste na transferência de segmentos de moléculas de DNA de uma bactéria para outra por meio de um vírus bacteriófago. A conjugação bacteriana consiste na passagem de DNA diretamente de uma bactéria doadora para uma bactéria receptora através de um tubo de proteína, o pili, que conecta duas bactérias conjugantes.

21- Comente a relação entre os plasmídios e a resistência de certas bactérias a diferentes antibióticos.
Quando plasmídios portadores de genes para resistência a diferentes antibióticos entram em uma mesma bactéria, eles podem se recombinar e formar plasmídios com resistência a diversos antibióticos simultaneamente. Esse é o principal mecanismo por meio do qual as bactérias adquirem múltipla resistência a drogas.

GUIA DE ESTUDO - VÍRUS

Os guias de estudo devem ser impressos e colados no caderno
1- Caracterize os vírus.
R.- São agentes infecciosos diminutos constituídos por ácido nucléico e proteínas, sem organização celular e que parasitam células de todos os tipos de seres vivos, desde bactérias e fungos até plantas e animais.

2- Como os vírus afetam os seres humanos?
R.- Além de produzirem doenças muitas vezes sérias em seres humanos, os vírus também atacam animais e plantas de interesse comercial causando prejuízos à humanidade. Alguns tipos de vírus têm sido empregados como ferramentas importantes para manipulação genética de animais e plantas na área da biotecnologia.

3- Descreva a estrutura básica de uma partícula viral.
R.- Um vírus possui um único tipo de ácido nucléico, que pode ser DNA ou RNA, envolto por um revestimento de proteínas, o capsídio. Este, por sua vez, pode ou não estar envolvido por uma membrana lipoprotéica, o envelope viral, formado a partir da membrana plasmática da célula hospedeira, é denominada vírion; cada tipo de vírus apresenta vírions de formato caracteristico.

4- Descreva resumidamente o ciclo de um vírus.
R.- Depois de penetrar na célula hospedeira, o material genético do vírus se multiplica e produz moléculas de RNA mensageiro, traduzidas em proteínas virais. Algumas dessas proteínas têm a função de alterar o funcionamento da célula, desviando o metabolismo celular para a produção de novos vírus. Outras irão constituir os envoltórios virais, associando-se aos ácidos nucléicos e gerando novos vírus capazes de infectar outras células.

5- Como podem ser classificados os vírus, de acordo com seu tipo de ácido nucléico?
R.- Os vírus podem ser classificados em vírus de DNA ou vírus de RNA. Dentro de cada uma dessas categorias  eles poem ser classificados quanto ao número de cadeias do ácido nucléico: simples ou dupla. Os vírus de RNA de cadeia simples podem ainda ser subdivididos em três categorias: cadeia =, nos quais o RNA genômico é igual ao RNAm; cadeia -, e que o RNA genômico é complementar ao RNAm, retrovírus, que produzem DNA a partir do RNAviral.

6- O que é transcriptase reversa e em quais tipos de vírus está presente?
R.- É uma enzima presente nos retrovírus, sendo responsável pela produção de DNA a partir do RNA viral. A medida que sintetiza o DNA, essa enzima degrada o RNA modelo. Em seguida, ela catalisa a produção de uma cadeia de DNA complementar à formada a partir do RNA, originando uma molécula de DNA dupla. Esse DNA é transcrito em moléculas de RNA, que atuam como mensageiras na síntese das proteínas virais. A transcriptase reversa sintetiza também o RNA que será empacotado para constituir os novos vírus formados na célula infectada.

7- Caracterize capsídio, nucleocapsídio e envelope.
R.- Capsídio é o envoltório protéico que sempre reveste o ácido nucléico viral. Nucleocapsídio é o conjunto formado pelo ácido nucléico e pelo capsídio que o envolve. Envelope viral é o envoltório externo de alguns vírus, formado por um pedaço de membrana plasmática da célula hospedeira, modificada pela inclusão de proteínas virais.

8- O que são receptores virais?
R.- são moléculas presentes na superfície da célula hospedeira que permitem a ligação do vírus.

9- Descreva o mecanismo básico pelo qual um vírus penetra na célula hospedeira.
R.-Para infectar uma célula, todo vírus precisa se encaixar a receptores presentes na superfície celular. É a necessidade dessa associação que trona os vírus tão específicos: eles só conseguem infectar células que possuam receptores compatíveis aos ligantes de seu envoltório. Uma vez preso à superfície celular, o vírus pode injetar apenas seu ácido nucléico na célula, como fazem os bacteriófagos, ou  introduzir todo o nucleocapsído, como fazem os vírus de animais. A infecção pode ser dar de duas maneiras básicas: a partícula viral é endocitada pela célula, como ocorre com o v´ris da gripe, ou o envelope viral se funde à membrana plasmática liberando o nucleocapísídio no citoplasma, como ocorre com o HIV.

10- Descreva sucintamente o ciclo reprodutivo de um bacteriófago como o fago T4.
R.- O fago T4 é capaz de aderir à parede celular de uma bactéria hospedeira, perfurando-a e nela injetando seu DNA. Este começa a se multiplicar e a ser transcrito em moléculas de RNAm por ação de enzimas da própria bactéria, incapazes de distinguir o DNA viral do bacteriano. Os RNAm virais são traduzidos em proteínas virais e os novos vírus começam a ser montados. Uma enzima viral, um tipo de lisozima, produzida ao final da infecção, degrada os componentes da parede bacteriana e libera as novas part´culas virais. O processo todo ocorre em menos de 30 minutos.

11- Compare o ciclo lítico e o ciclo lisogênico de um bacteriófago temperado.
R.- Uma bactéria portadora de um vírus integrado em seu DNA, na forma de profago, é chamada de bactéria lisogênica, uma vez que a qualquer momento o fago pode se desintegrar e destruir a célula hospedeira. As sucessivas divisão  de uma bactéria lisogênica, com transmissão do vírus integrado Às suas células filhas, é chamados de ciclo lisogêncio. Quando eventualmente o profago se desprende do coromossomo bacteriano e passa a se multiplicar, originando novos fagos e causando a lise celular, fala-se em ciclo lítico.

12- Descreva sucintamente a estrutura do vírus da gripe.
R.- Um vírion da gripe é um envelope lipoprotéico que contém oito moléculas de RNA diferentes, envoltas pleas proteínas do capsído. O envelope é um pedaço da membrana plasmática da célula hospedeira que contém proteínas que caraterizam o vírus.

13- Como se explica o fato de acontecerem surtos sucessivos de gripe, apesar de as pessoas desenvolverem imunidade contra o vírus?
R.- Durante a infecção gripal, uma pessoa produz anticorpos contra as espículas virais e torna-se imune ao tipo de vírus que a infectou. Após um surto de gripe, grande parte da população se torna imune àquele tipo específico de vírus. No entanto, em algumas pessoas surgem vírus mutantes, com espículas H e N ligeiramente diferentes das da linhagem original, o que impede que os anticorpos produzidos atuem eficientemente. Esses vírus mutantes provocarão um novo surto da doença quando as condições se tornarem propícias, por exemplo, nos meses de inverno, quando a resistência natural das pessoas diminui devido às variações climáticas. A vacina antigripe usada atualmente na imunização de idosos é feita com uma mistura das formas virais mais comuns, em particular das que causaram gripe nos últimos anos.

14- Como podem surgir formas novas de vírus de gripe contra as quais as pessoas não têm quase nenhuma imunidade?
R.- Formas muito diferentes de vírus de gripe surgem esporadicamente por recombinação genética. Como os vírus têm oito moléculas de RNA diferentes em seu genoma, no caso de uma célula ser infectada simultaneamente por dois tipos diferentes de vírus, podem ser geradas partículas virais com combinações de moléculas de RNA das duas variedades. Esses vírus terão combinações de proteínas totalmente novas, não reconhecidas pelo sistema imunitário humano. O vírus pode, então, se reproduzir rapidamente provocando infecções agudas e se dispersando pela população. Essa é, em geral, a origem das grandes pandemias de gripe.

15- Qual é a razão de a Organização Mundial de Saúde manter uma vigilância constante para a identificação de novos surtos de gripe?
R.- É que se tais vírus forem identificados rapidamente há a possibilidade de se produzir vacinas e imunizar grande parte da população antes que a epidemia atinja maiores proporções.

16- Explique por que os órgãos internacionais de saúde se preocupam tanto com as gripes de porcos e aves.
R.-  De modo geral, os vírus desses animais não são adaptados à nossa espécie e não conseguem transmitir-se de uma pessoa para outra. No entanto, bastam alumas modificações na molécula de hemaglutinina do vírus da gripe desses animais para que  ele possa se ligar e infectar células humanas. Isso pode acontecer tanto por mutação no vírus quanto por meio de sua recombinação com o vírus de gripe humano. Por exemplo, se uma célula for infectada simultaneamente por um vírus de ave e por um vírus humano, o que ocorre com certa frequência em porcos, podem ser gerados novos tipos de vírus com uma mistura dos dois tipos de RNA. Um desses vírus, que porte o RNA responsável pela produção da hemaglutinina humana, será capaz de infectar células humanas com eficiência. Como parte de seus demais componentes são típicos do vírus de aves, ele será desconhecido para nosso sistema imunitário, que não conseguirá combatê-lo com a eficiência necessária para evitar uma infecção grave.

17- Descreva brevemente a estrutura do vírion HIV.
R.-O vírion do HIV apresenta um envelope lipoprotéico externo que contém glicoproteínas. Este envelope, por sua vez, contém o nucleocapsído constituído por duas moléculas idênticas de RNA de cadeia simples, por proteínas e pelas enzimas transcriptase reversa e integrase.

18- Quais são as principais células hospedeiras do HIV no corpo humano?
R.- São o linfócito T auxiliador (célula CD4) e certos tipos de células epiteliais.

19- Descreva brevemente o ataque do HIV a uma célula hospedeira.
R.- Depois de se ligar aos receptores da célula hospedeira, o envelope do HIV funde-se com a membrana celular e introduz o nucleocapsídio. No citoplasma, este libera o RNA, a transcriptase reversa e a integrase. A transcriptase reversa entra em ação imediatamente e transcreve uma cadeia de DNA a partir do RNA viral (transcrição reversa). É esse modo de ação que caracteriza os retrovírus. À medida que transcreve o DNA, a transcriptase reversa degrada o RNA modelo. Em seguida, produz uma cadeia de DNA complementar à recém-sintetizada, originando um DNA de cadeia dupla. Esse DNA penetra no núcleo da célula hospedeira e, pela ação da enzima integrase, insere-se em um dos cromossomos. Uma vez integrado ao cromossomo da célula, o DNA viral começa a produzir moléculas de RNA. Algumas delas irão constituir o matéria genético dos novos vírus; outras serão traduzidas pelos ribossomos da célula, produzindo as diversas proteínas virais: transcriptase reversa, integrase proteínas do capsídio e glicoproteínas. Estas últimas, que farão parte do envelope viral, migam para a membrana da célula hospedeira, onde se agregam. Por sua vez, RNA, enzimas e proteínas unem-se formando nucleocapsídios. Os nucleocapsídios encostam nas regiões da membrana plasmática onde há glicoproteínas e são envolvidos por ela, surgindo assim o envelope viral. Ao final desse processo, vírions completos do HIV são expelidos da célula hospedeira e podem infectar células  sadias. A célula hospedeira, tendo o material genético do vírus integrado ao seu, continua a produzir partículas virais. Em certas célula infectadas, o vírus integrado ao cromossomo mantém-se em estado latente (profago), sem produzir RNA. Isso impede que o sistema imunitário e drogas antivirais eliminem o vírus completamente do corpo humano.

20- De que modo o HIV é transmitido?
R.- O HIV transmite-se através de fluidos corporais produzidos durante as relações sexuais e pelo sangue. As vias de transmissão são relações sexuais, uso de sengas contaminadas e transfusão de sangue. O vírus parece ser capaz de atravessar a placenta e contaminar o feto ou ser transmitido da mãe para o filho durante o parto. Cerca de 30% dos filhos de mães portadoras do vírus nascem infectados se a mulher não for tratada com drogas antivirais durante a gravidez. É provável também que o vírus seja transmitido da mãe para o filho através da amamentação.

21- Por que razão os sintomas mais graves da doença só aparecem muito tempo depois da infecção pelo HIV?
R.- Algumas pessoas não manifestam nenhum sintoma ao serem infectadas pelo HIV; outras têm sintomas semelhantes aos da gripe: febre, dor de cabeça, cansaço e inflamação dos linfonodos. Os sintomas desaparecem entre uma semana e um mês e geralmente são confundidos com os de uma virose qualquer. Durante a fase que sucede a infecção, os vírus multiplicam-se ativamente e os fluidos corporais e o sangue da pessoa são altamente infectantes. O sistema imunitário é ativado pela multiplicação viral e passa a combater os vírus, que diminuem em quantidade e tornam a infecção completamente assintomática. Novos sintomas só voltam a aparecer muito tempo depois, em geral, após alguns anos. Durante o período assintomático, trava-se uma batalha entre o HIV e o sistema imunitário. A principal célula atacada pelo HIV é um leucócito sanguíneo, o linfócito T auxiliador, também chamado célula CD4, que comanda as respostas do sistema imunitário. Assim, ao destruir as células CD$, o HIV enfraquece a capacidade do organismo em combater tanto a infecção retroviral como outras infecções comuns, que normalmente não afetariam pessoas sadias.

22- Quais são os principais sintomas da aids?
R.- A aids refere-se aos estágios mais avançados da infecção pelo HIV e caracteriza-se pela diminuição da quantidade de linfócitos T CD$ (menos de 200 células por milímetro cúbico de sangue, enquanto uma pessoa sadia apresenta quantidade de células T CD$ cinco vezes maior). Outros sintomas são infecções oportunistas que normalmente não aparecem em pessoas sadias. Nos portadores de aids, essas infecções são severas e muitas vezes fatais, pois o sistema imunitário praticamente destruído pelo HIV não consegue combater os agentes que as causam, como vírus, bactérias, fungos e outros microrganismos.

23- Que formas de prevenção devem ser adotadas contra a aids?
R.-  A prevenção da infecção pelo HIV consiste em: a) praticar sexo seguro, com a proteção de preservativos (camisinha); b) usar sempre sangue devidamente testado para transfusões. Além disso, mulheres portadoras do vírus devem ser tratadas com drogas antivirais durante a gravidez e não podem amamentar o recém-nascido.

GUIA DE ESTUDO - CLASSIFICAÇÃO BIOLÓGICA

ATENÇÃO!  Os guias de estudos deverão ser impressos e colados no caderno



1- O que é classificação biológica ou taxonomia?
R.- É um sistema  que organiza os seres vivos em categoria hierárquicas (categorias menores incluídas em categorias maiores) e lhes atribui nomes científicos.

2- Que características Lineu considerava as mais importantes para a classificação dos seres vivos?
R.- Lineu elegeu como mais importantes as categorias estruturais e anatômicas, como a divisão do corpo e o número de pernas dos animais, por exemplo, e a forma das flores e dos frutos nas plantas.

3- Por que a nomenclatura criada por Lineu é chamada binomial? Dê exemplo de um nome científico de ser vivo que siga a regra binomial de Lineu.
R.- Porque o nome científico de todo ser vivo deve ser composto de duas palavras: a primeira, o nome genérico, e a segunda, o nome específico. Ex.: Canis lupus.

4- Quais são as vantagens, para a comunidade científica, em adotar a nomenclatura desenvolvida por Lineu?
R.- Os nomes populares dos seres vivos variam nos diferentes idiomas e também entre as regiões de um mesmo país, enquanto o nome científico é um só e refere-se exatamente à espécie catalogada e descrita detalhadamente pelos estudiosos. Isso facilita e torna mais precisa a comunicação entre os cientistas. Outra vantagem é que o nome do organismo, por conter uma parte genérica, indica a relação de semelhança com outras espécies. Por exemplo, só pelo nome sabemos que Canis familiaris e Canis lupus devem apresentar muitas semelhanças, uma vez que pertencem ao mesmo gênero.

5- Qual foi a categoria taxonômica básica adotada como ponto de partida na classificação de Lineu? Enumere as principais categoria taxonômicas utilizadas atualmente, da mais específica à mais abrangente.
R.- Lineu elegeu a espécie como categoria taxonômica básica, ponto de partida para a classificação. Espécies semelhantes em famílias e famílias semelhantes, por sua vez, reunidas em ordens. Ordens semelhantes estão reunidas em classes; classes semelhantes, em filos; e filos semelhantes, em reinos.

6- Compare o conceito de espécie utilizado por Lineu com o conceito atual de espécie. Qual é a principal limitação do conceito de Lineu?
R.- Para Lineu, todas as espécies poderiam ser reconhecidas por suas coaracter´siticas estruturais típicas, que as distinguiriam de outras espécies. Com o desenvolvimento da Biologia, passou-se a incluir a reprodução como critério-chave na conceituação de espécie; os indivíduos de uma espécie devem ser capazes de se se cruzar em condições naturais, produzindo descendentes férteis. Na natureza, portanto, as espécies estão reprodutivamente isoladas umas das outras. A principal limitação desse conceito de espécie é que ele só se aplica a organismos com reprodução sexuada. Bactérias, por exemplo, que se reproduzem assexuadamente, não podem ter suas espécies definidas pelo critério reprodutivo.

7- O que é evolução biológica?
R.- É o processo de transformação que as espécies biológicas sofrem ao longo do tempo em função de sua adaptação aos ambientes, diversificando-se e originando novas espécies.

8- Como a teoria de Darwin influiu na classificação dos seres vivos?
R.- Com a publicação do  livro A origem das espécies em que Darwin propõe a idéia de parentesco evolutivo, os biólogos passaram a assumir que a classificação biológica deveria refletir as relações evolutivas entre os seres vivos. Os componentes de uma categoria taxonômica ou táxon deveriam ter compartilhado uma espécie ancestral comum em algum ponto da história evolutiva.

9- O que são árvores filogénicas, ou filogenias?
R.- São diagramas ramificados que tentam representar as relações de parentesco evolutivo entre grupos de seres vivos. Nas árvores filogenéticas, a divisão de uma ramo em dois indica que um grupo ancestral originou dos outros grupos de organismo. Cada espécie atual representa a ponta de um ramo da grande árvore filogenética dos seres vivos.