ACC - QUÍMICA - Fermentação

O que temos em comum ao fazer pão, queijo ou cerveja?

Para se fazer todos esses produtos dependemos de microrganismos e o processo é chamado de fermentação que é uma respiração anaeróbica. Ela ocorre sem a presença de oxigênio.

O açúcar glicose é uma das substâncias mais empregadas pelos microrganismos como ponto de partida na fermentação.

A molécula de glicose (6 átomos de carbono) é quebrada em duas moléculas de ácido pirúvico (3 átomos de carbono), com liberação de hidrogênio e energia, por meio de várias reações químicas

Diferentes organismos podem provocar a fermentação de diferentes substâncias. O gosto rançoso da manteiga, por exemplo, se deve a formação de ácido butírico causado pelas bactérias que fermentam gorduras. Já as leveduras (fungos) fermentam a glicose e as bactérias que azedam o leite fermentam a lactose (açúcar do leite).

 

Levedura

A  fermentação alcoólica é realizada pelas leveduras e produzem como produto final o etanol  e dióxido de carbono. Essas leveduras são utilizadas nas usinas  de açúcar e nas industrias de bebidas.

A fermentação lática é realizada pelos lactobacilos (bactérias presentes no leite), em que os produtos finais são o ácido lático e dióxido de carbono. Para isso, eles utilizam como ponto inicial, a lactose, o açúcar do leite, que é desdobrado, por ação de enzimas das células bacterianas, em glicose e galactose. Estes dois açúcares simples entram nas células onde são fermentados, originando ácido lático e CO_2..

Lactobacillus

A fermentação lática é utilizada na indústria de fabricação de iogurte, coalhadas e queijos.

Quando do esforço muscular exagerado é comum o acúmulo de ácido lático no músculo, isto porque a quantidade de oxigênio que estas células recebem para a respiração aeróbica é insuficiente para a liberação da energia necessária para a atividade muscular intensa. Nestas condições, ao mesmo tempo em  que as células musculares continuam respirando, elas começam a fermentar uma parte da glicose, na tentativa de liberar energia extra. O ácido lático acumula-se no interior da fibra muscular produzindo dores, cansaço e cãibras. Depois, uma parte desse ácido pirúvico é conduzida pela corrente sanguínea ao figado onde é convertido em ácido pirúvico.

Acetobactéria

As acetobactérias fazem a fermentação acética, em que o produto final é o ácido acético. Elas provocam o azedamento do vinho e dos sucos de frutas, sendo responsáveis pela produção de vinagres.

Assista o vídeo:

Atividade Curricular - Alunos de Ciências, Biologia e Química.

Leia com atenção o post acima, observe as figuras, assista ao vídeo; copie e responda as questões abaixo e entregue ao seu professor.

1- Qual a diferença entre respiração aeróbica e respiração anaeróbica?
2- Por que a manteiga fica rançosa quando muito tempo fora da geladeira?
3- Qual o microrganismo que realiza a fermentação alcoólica? Qual sua importância?
4- Para que é usada a fermentação lática?
5- Por que o esforço físico exagerado provoca cãibras?
6- Onde são utilizadas as acetobactérias?

Epigenética

Quando nos vemos ao espelho podemos perguntar " como é que, tendo todas as células do corpo o mesmo DNA, os nossos órgão têm aparências e funções tão diferentes?"

Com o progresso recente em epigenética, começamos agora a entender essa indagação. Sabemos hoje que as células usam o seu material genético de várias maneiras: os genes são ligados e desligados, resultando no nível surpreendente de diferenciação tecidular no nosso corpo.

Hélice de DNA

A epigenética descreve os processo celulares que determinam se um certo gene é transcrito e traduzido na proteína correspondente.. A mensagem pode ser transmitida por pequenas modificações químicas, reversíveis, na cromatina. Por exemplo, a adição de grupos acetil (acetilação) às proteínas ligadas ao DNA (as histonas) aumenta a transcrição. Por outro lado, a adição de grupos metil (metilação) a certas regiões reguladoras do próprio DNA reduz a transcrição. Estas modificações, em conjunto com outros mecanismos de regulação, são particularmente importantes durante o desenvolvimento embrionário - quando o momento exato de ativação da transcrição é crucial para assegurar uma diferenciação celular correta - mas continua a ter efeito na vida adulta.

As modificações epigenéticas podem ocorrer como resposta a estímulos ambientais, sendo a dieta alimentar um dos mais importantes. Os mecanismos através dos quais a dieta afeta a epigenética não estão completamente esclarecidos, mas conhecem-se bem alguns exemplos.

Durante o inverno de 1945/46, a Holanda sofreu uma fome terrível como resultado da ocupação alemã, e o aporte energético da população caiu para menos de 1000 calorias por dia. As mulheres continuaram a conceber e a ter filhos nesses tempos difíceis, e essas crianças são hoje adultos com cerca de setenta anos. Estudos recentes revelaram que estes indivíduos - expostos a restrições calóricas no útero materno - têm taxa mais elevada de doenças crônicas, como diabetes, doenças cardiovasculares e obesidade, que os seus irmãos. Os primeiros meses de gravidez parecem ter efeito mais importante no risco de doenças.

Epigenética - alterações da cromatina envolvem principalmente acetilação das histonas - que aumenta a transcrição - e o DNA de metilação, no qual grupos metílicos estão unidos covalentemente à citosina, tornando a estrutura da cromatina menos acessível. Essas mudanças dão reversíveis, permitindo que a atividade do gene seja adaptada para a mudança ambiental.

Como é que algo que aconteceu muito antes do nascimento pode influenciar a vida 60 anos mais tarde ? A resposta parece residir nas adaptações epigenéticas do feto como resposta às carências nutricionais a que esteve sujeito.

Não se sabe ainda quais são exatamente as alterações epigenéticas, mas descobriu-se que indivíduos expostos à fome   no útero têm um menor grau de metilação de um gene implicado no metabolismo da insulina ( o gene do fator de crescimento semelhante à insulina tipo II) do que seus irmãos não expostos. Isto tem algumas implicações surpreendentes: apesar de teoricamente as alterações epigenéticas serem reversíveis, modificações úteis que tiveram lugar durante o desenvolvimento embrionário podem persistir na idade adulta, apesar de já não terem utilidade e poderem mesmo ser prejudiciais. Algumas dessas modificações podem persistir por gerações, afetando os netos das mulheres expostas.

Duas larvas de abelha rainha a flutuar em geleia real na sua célula real. As larvas de rainha são alimentadas exclusivamente de geleia real, o que desencadeia o desenvolvimento do fenótipo rainha, permitindo a reprodução.

Os efeitos da dieta alimentar durante os primeiros estágios de vida na epigenética são também, claramente visíveis entre as abelhas. O que diferencia abelhas operárias, estéreis, da rainha, fértil, não é a genética, mas sim a dieta no estado larvar. As larvas destinadas a rainha são alimentadas exclusivamente de geleia real, uma substância segregada pelas abelhas operárias, que ativa o programa genético responsável pela fertilidade da rainha.

Outro exemplo surpreendente da influência da nutrição na epigenética durante o desenvolvimento foi encontrado em ratos. Indivíduos com um gene agouti ativo  têm pelo amarelo e propensão para a obesidade. No entanto, este gene pode ser desligado por metilação de DNA. Se uma ratinha agouti grávida receber suplemento dietético doador de grupos metil - como ácido fólico ou colina - os genes agouti do bebê ficam metilados e consequentemente inativos. Estes filhotes ainda possuem o gene agouti, mas não manifestam o fenótipo agouti: têm pelo castanho e não têm tendência acrescida para obesidade.

O modelo ratinho agouti. O fenótipo depende da dieta da mãe durante a gravidez. A: Normalmente o gene agouti está associado a pelo amarelo e tendência para obesidade.B: Ratinhos cuja mãe recebeu suplemento dietéticos doadores de metila têm o gene agouti metilado e portanto inativo o que resulta em fenótipo de pelo castanho e liso.

A ingestão insuficiente de ácido fólico está também implicada em certas anomalias de desenvolvimento em humanos, como espinha bífida e outros defeitos no desenvolvimento do tubo neural. Para evitar esses defeitos é muito usual prescrever suplementos de ácido fólico às mulheres grávidas ou que pretendem engravidar.

E sobre o efeito da dieta na epigenética em indivíduos adultos? Muitos componentes dos alimentos têm a capacidade de causar modificações epigenéticas em seres humanos. Por exemplo, brócolis e outros vegetais crucíferos contêm isotiocianatos, que podem aumentar a acetilação de histonas. A soja, por outro lado, é uma fonte de isoflavonagenisteína, que, segundo se crê, diminui a metilação do DNA em certos genes. O polifenol epigalocatequina-3-galato, presente no chá verde, têm várias funções biológicas, incluindo a inibição de metilação de DNA. A curcumina, presente no açafrão-da-índia (Curcuma longa), pode ter múltiplos efeitos na ativação de genes, visto que inibe a metilação de DNA e modula a acetilação de histonas.

A maioria dos dados coletados sobre estes compostos foram obtidos por experiências in vitro. Testaram-se em linhas celulares os compostos purificados e mediram-se os seus efeitos em alvos epigenéticos. Está ainda por provar que a ingestão de alimentos ricos em substâncias tem os mesmos efeitos que os observados em modelos celulares. 

No entanto, estudos epidemiológicos sugerem que populações que consomem elevadas quantidades de alguns destes alimentos parecem menos propensas a certas doenças. Mas muitos destes compostos têm outras funções biológicas além dos efeitos epigenéticos. Um alimento pode conter múltiplas moléculas biologicamente ativas, tornando difícil estabelecer uma correlação direta entre atividade epigênica e efeito global no organismo. Finalmente, todos os alimentos sofrem transformações no trato digestivo, pelo que não se sabe que porcentagem de composto ativo atinge realmente o alvo molecular.

Como resultados dos efeitos aumentados, as modificações epigênicas estão envolvidas no desenvolvimento de muitas doenças, incluindo alguns cânceres e doenças neurológicas. As células tornam-se malignas, ou cancerosas, quando modificações epigenéticas desativam genes supressores de tumores, genes que evitam a proliferação celular excessiva. Sendo estas modificações epigenéticas reversíveis, há grande interesse em encontrar moléculas - especialmente fontes alimentares - que possam reverter estas alterações prejudiciais e evitar a desenvolvimento de tumores.

Todos sabem que uma dieta rica em frutas e vegetais é saudável, mas há cada vez mais evidências de que pode ser muito mais do que isso e ter implicações muito significativas na saúde a longo prazo e na esperança de vida.

Observações:

Epigenética - qualquer atividade reguladora de genes que não envolve mudanças na sequência do DNA (código genético) e que pode persistir por uma ou mais gerações. Da mesma maneira que as células herdam genes, elas herdam também um grande número de informações que determinam quando estes genes devem ser ativados e em que tecido. Importante: permite que as células tenham características diferentes, mesmo possuindo o mesmo DNA.

O termo "epigenética", primeiro criado em 1942, se refere ás características hereditárias das células que não envolvem mudanças na sequência de bases nitrogenadas do DNA.

Os dois mecanismos epigenéticos predominantes são: metilação do DNA e modificação na proteína ligada ao DNA denominada de histona.

Consequência da metilação: a metilação afeta a estrutura da molécula de DNA, e consequentemente o desenvolvimento da célula. As sequências que são metiladas não são transcritas, enquanto as sequências sem metilação estão sendo transcritas ativamente.

Metilação: acréscimo de um radical metil na base nitrogenada citosina, formando a metil-citosina

A metilação consiste na adição de grupamento metila à base citosina (C) do DNA, dependendo de suas posições na molécula, tanto o DNA procariótico quando o eucariótico podem ser metilados; a metilação é catalizada por enzimas, sendo fundamental na regulação do "silenciar dos genes", regulação das funções das proteínas, metabolismo de RNA além de estar presente no metabolismo da bactéria.

O ácido fólico é uma vitamina do complexo B, presente em todas as farinhas de trigo e milho, além dos produtos derivados do milho. A vitamina previne a má formação do tubo neural (estrutura precursora do cérebro e da medula espinhal).

Fontes:www.scienceinschool.org/2014/issue28/epigenetics
          www. geneticavirtual.webnode.com.br.

Responda as questões abaixo :
1) Qual o significado de Epigenética ?
2) Por que é muito usual prescrever suplementos de ácido fólico ás mulheres grávidas ou que pretendem engravidar?
3) O que diferencia as abelhas operárias, estéreis, da rainha?
4) Qual o estímulo mais importante que pode levar a ocorrer as modificações epigenéticas ?

Vírus Zika

Os vírus são seres muito pequenos, formados basicamente por uma cápsula proteica envolvendo o material genético que, dependendo do vírus, pode ser DNA, RNA ou os dois juntos (citomegavírus).É uma partícula basicamente proteica que pode infectar organismos vivos. Eles são parasitas obrigatórios do interior celular e isso significa que eles somente se reproduzem pela invasão e possessão do controle da maquinaria de auto-reprodução celular.

O vírus  Zika é um vírus da família Flaviviridae, do gênero Flavivirus. Em humanos, transmitido através da picada do mosquito Aedes aegypti, causa a doença conhecida como Zica.

Estrutura do Zika vírus

O Zika vírus foi identificado pela primeira vez no Brasil em abril de 2015. ele recebeu essa denominação devido ao local de origem de sua identificação em 1947, após detecção em macacos na floresta de Zika, em Uganda.

O seu transmissor (vetor) é o mosquito doméstico Aedes aegypti que vive dentro de casa e perto do homem. Ele tem hábitos diurnos e alimenta-se de sangue humano, sobretudo ao amanhecer e ao entardecer. Se a fêmea estiver infectada pelo vírus quando realizar a postura de ovos, há a possibilidade de as larvas já nascerem com o vírus - a chamada transmissão vertical.

Cerca de 80% das pessoas infectadas pelo vírus Zika não desenvolvem manifestações clínicas. Os principais sintomas são:

- dor de cabeça.

- febre baixa.

- dores leve nas articulações.

- manchas vermelhas na pele.

- coceira e vermelhidão nos olhos.

Outros sintomas menos frequentes:

- inchaço no corpo.

- dor de garganta.

- tosse e vômitos.

No geral a evolução da doença é benigna e os sintomas desaparecem espontaneamente após 3 a 7 dias. No entanto a dor nas articulações podem persistir por aproximadamente um mês. Formas graves e atípicas são raras mas quando ocorrem podem, excepcionalmente, evoluir para óbito.

O principal modo de transmissão do vírus Zika descrito é pela picada do Aedes aegypti. Outra possíveis formas de transmissão do vírus precisam ser avaliadas com mais profundidade, com base em estudos científicos. Não há evidências de transmissão do vírus Zika por meio do leite materno, assim como por urina, saliva e sêmen. Conforme estudos aplicados na Polinésia Francesa, não foi identificada a replicação do vírus em amostras do leite, assim como a doença não pode ser classificada como sexualmente transmissível. 

Não existe tratamento específico para a infecção pelo vírus Zika. Também não há vacina contra ele. O tratamento recomendado para os casos sintomáticos é o uso medicamentos par o controle da febre e manejo da dor. Não se recomenda o uso de ácido acetilsalicílico (AAS) e outros anti-inflamatórios, em função do risco aumentado de complicações hemorrágicas descritas nas infecções por outros flavivirus.

Caso observe o aparecimento de manchas vermelhas na pele, olhos avermelhados ou febre, busque um serviço de saúde para atendimento. Não tome qualquer remédio por conta própria.

Outros vírus parecidos com o Zika geram imunidade para a vida toda. Quem já teve dengue pelo vírus 1, por exemplo, não voltará a ter pelo mesmo vírus. O mesmo acontece com a febre amarela. Porém, ainda não há estudos suficientes para afirmar isso em relação ao vírus Zika.

O vírus Zika pode provocar , também,  a síndrome de Guillain-Barré.

Síndrome de Guillain-Barré é uma reação a agentes infecciosos, como vírus e bactérias, e tem como sintoma a fraqueza muscular e a paralisia dos músculos. Os sintomas começam pelas pernas, podendo, em seguida, irradiar para o tronco, braços e face. A síndrome pode apresentar diferentes graus de agressividade, provocando leve fraqueza muscular em alguns pacientes ou casos de paralisia total dos quatro membros. O principal risco provocado por esta síndrome é quando ocorre o acometimento dos músculos respiratórios, devido à dificuldade pra respirar. Neste último caso, a síndrome pode levar à morte, caso não sejam adotadas as medidas se suporte respiratório

Suspeita-se que o vírus Zika está relacionado com a microcefalia. O Instituto Evandro Chagas, órgão do MS em Belém (PA), encaminhou o resultado de exames realizados em um bebê, nascido no Ceará, com microcefalia e outras malformações congênitas. Em amostras de sangue e tecidos foi identificada a presença do vírus Zika.

Microcefalia é uma malformação congênita, em que o cérebro não se desenvolve de maneira adequada. Neste caso, os bebês nascem com perímetro cefálico (PC) menor que o normal, ou seja, igual ou inferior a 32 cm. Essa malformação congênita pode se efeito de uma série de fatores de diferentes origens, como substâncias químicas e agentes biológicos (infecciosos), como bactérias ,vírus e radiação.

Cerca de 90% das microcefalias estão associadas com retardo mental, exceto nas de origem familiar, que podem ter desenvolvimento cognitivo normal. O tipo e o nível de gravidade da sequela vão variar caso a caso. Tratamentos realizados desde os primeiros anos melhoram o desenvolvimento e a qualidade da vida.

Uma vez que se suspeita da relação entre o vírus Zika e microcefalia, é importante que as gestantes não usem medicamentos não prescritos pelos profissionais de saúde e que façam pré-natal qualificado e todos os exames previstos nesta fase. Também é importante que elas reforcem as medidas de prevenção ao mosquito Aedes egypti, com o uso de repelentes indicados para o período de gestação, uso de roupas de manga comprida e todas as outras medidas para evitar o contato com mosquitos.

Se possível evite a gravidez neste período de surto da doença.

Você sabe que sua geladeira pode ser um criadouro do mosquito? Veja:

Aprenda um pouco mais:

Fontes:http://combateaedes.saude.gov.br
          http://laboratoryinfo.com

Atividade extracurricular - Alunos de Ciências, Biologia e Química.

Leia com atenção o post acima, observe as figuras, assista ao vídeo; copie e responda as questões abaixo e entregue ao seu professor na sala7.

1- Onde e quando surgiu pela primeira vez, no mundo, o Zika vírus?
2- Cite 3 sintomas apresentados pela pessoa com Zika vírus?
3- Como uma pessoa ode se infectar com o Zika vírus?
4- Algumas pessoas infectadas com o Zika vírus podem desenvolver a síndrome de Guillan-Barré. quais os sintomas dessa síndrome?
5- É possível que o Zika vírus provoque o nascimento de bebê com microcefalia, se a gestante contrair a doença durante a gravidez. O que é microcefalia e qual a consequência desta anomalia para o bebê?
6- Como podemos combater o Zika vírus?
7- Como as geladeiras modernas podem se tornar um criadouro de mosquitos? Como evitar isso?

EVOLUÇÃO NATURAL

As etapas da seleção natural

A seleção natural é o processo que leva à ocorrência da espécie.

Ela serve, em parte, para responder as perguntas fundamentais do homem: quem somos nós? De onde viemos? Para onde estamos indo?

Alfred Russel Wallace e Charles Darwin propuseram várias etapas para a seleção natural e "sobrevivência do mais apto".

Passo 1 : Em cada geração de uma espécie, nascem seres demais para os recursos que o ambiente pode fornecer, a fim de satisfazer  todas  suas necessidades.

Passo 2 : Em seguida, o meio ambiente  estabelece uma "competição" no sentido amplo, entre indivíduos ao acesso dos recursos. Como os indivíduos são diferentes uns dos outros, há indivíduos, durante a competição, que leva vantagem sobres os outros.  Somente os indivíduos que possuem mais vantagem para as dificuldades encontradas conseguem sobreviver. Esta é a seleção natural.

 Passo 3 : Se as características vantajosas forem hereditárias, então elas serão transmitidas para a próxima geração.

Em 1798, Thomas Malthus observa que as espécies vivas tendem a ter um crescimento exponencial, enquanto os recursos  não crescem no mesmo ritmo. 

Segundo as ideias de Malthus, em um pequeno período de tempo a população ficaria grande demais e a produção de alimentos não supriria as necessidades por ela imposta, levando a diminuição dessa população. - 

Daí  resulta que uma catástrofe demográfica é inevitável. Os desastres malthusianos já foram observados e estudados em populações animais.

Em 1944, 29 renas foram introduzidas na ilha de St. Matthew , no Alaska .

Os recursos alimentares eram abundantes e as renas não tinham predadores, a população explodiu, atingindo 6.000 indivíduos no verão de 1963, um aumento de 30% ao ano.

Poucos meses depois deste pico demográfico, a população de rena declinou e permaneceram apenas 42 fêmeas,as renas morreram de fome porque a vegetação tinha sido seriamente degradada.

Uma desvantagem torna-se uma vantagem

A mariposa (Biston betularia) é um inseto que ocorre em duas formas, uma de cor clara que se diz “ típica” e outra escura chamada de “carbonária” que é uma mutação da mariposa clara. Essas mariposas aparecem durante o dia nas árvores.

Mariposa "carbonária"

Mariposa "típica"

 A Inglaterra, antes da Revolução Industrial do século 19, passou pela transição de uma sociedade agrária para uma sociedade industrial. Antes da industrialização não havia poluição e as cascas das árvores eram claras assim, a população de mariposas claras era muito maior que a população das escuras, pois estas eram facilmente visíveis pelos predadores e eram devoradas.

Com a poluição, devido à industrialização, os troncos das árvores enegreceram e rapidamente e as mariposas claras tornaram-se uma presa fácil para as aves, diminuindo drasticamente sua população.

A mariposa (Biston betularia L.) é um inseto da ordem Lepidóptera, da família Geometridae. Aqui, duas borboletas uma clara e outra escura. As borboletas claras são presas fáceis para as aves. Crédito: David Fox / Oxford Films científicos e Trabalho em Equipe B. Kettlewell.

Em relação às mariposas pretas, a desvantagem de sua cor tinha se tornado uma grande vantagem no novo ambiente. Poupados por predadores, elas se tornaram a maioria.

 O fenômeno se inverte novamente na década de 1960, quando a Grã-Bretanha fez esforços para reduzir a poluição do ar.

Entre Lamarck e Darwin    

                         

O conceito de evolução das espécies foi proposta por Jean-Baptiste Lamarck em 1809.

Com base na observação das características fisiológicas de organismos, verifica-se uma continuidade do mundo vivo, que vai desde os menos organizados ao mais complexos, e observamos  a existência de uma relação entre todas as espécies. Esta relação está evidente no fenômeno de formação de novas espécies ou especiação. Uma espécie pode apresentar variações entre seus membros que se  acumulam  gradualmente e, eventualmente com o tempo, torna-se uma espécie diferente

A hipótese de Lamarck é a adaptação de um animal para novas condições em que vive que lhe permite evoluir. Assim, ele escreveu em sua Filosofia Zoológica, a cerca de caracóis que ele tinha estudado:  "Mas se novas necessidades tornar-se constante ou muito durável, os animais assumem novos hábitos que são tão duráveis ​​quanto às necessidades que o fizeram nascer. "

Essas teorias foram tomadas de forma independente, cerca de cinquenta anos mais tarde pelos britânicos Charles Darwin e Alfred Russel Wallace .

Darwin, durante uma expedição científica na América do Sul e nas Ilhas Galápagos, tinha notado que algumas espécies do continente e das ilhas eram muito semelhantes entre si. Comparando estas espécies ele escreveu o livro que o tornou famoso, "A Origem das Espécies por Meio da Seleção Natural."

Ele disse que, em um grupo de animais da mesma espécie, indivíduos variam em suas características anatômicas e fisiológicas. Assim, os jovens nunca são completamente idênticos aos pais, nem idênticos entre si. Esta "inata variabilidade" seria diferente de uma "variabilidade adquirida", em que o ambiente é que vai, gradualmente transformando o animal  até que a espécie esteja adaptada as suas novas condições de vida

.

 Jean Baptiste Lamarck em 1809 fala de transmutação. Ele defende a ideia da herança de características adquiridas de uma geração para outra. Esta é a primeira teoria evolutiva a ser formulada.

 Charles Darwin em 1859 publica"A Origem das Espécies". Darwin propôs uma teoria científica da evolução com base no princípio da seleção natural. Ele é o primeiro a indicar o fato de que a espécie humana também é fruto de uma evolução gradual devido à seleção natural. Ele não acreditava no saltacionismo.

Em biologia evolutiva, Saltacionismo (do Latim, saltus, "salto") é um conjunto de teorias evolucionistas que "sustenta que a evolução das espécies se dá em grandes passos pela transformação abrupta de uma espécie ancestral em uma espécie descendente de um tipo diferente, em vez de pela acumulação gradual de pequenas mudanças."

A saltação envolve uma mudança repentina e de grande magnitude que ocorre entre uma geração e a seguinte. Em outras palavras, a transformação evolutiva de uma espécie ocorre subitamente o que permite que a evolução biológica possa ocorrer abruptamente dentro de um período de tempo extremamente curto. O saltacionismo é essencialmente o contrário do gradualismo. O saltacionismo mantém a visão de que mutações se formam rapidamente no conjunto genético de uma espécie, permitindo assim que uma especiação total possa acontecer abruptamente.

Já para Charles Darwin, o que ocorre na evolução e o gradualismo  (ou gradualismo filético)  que defende que a evolução se dá por meio de pequenas transformações no decorrer de diversas gerações dos seres vivos, configurando, portanto, um processo evolutivo lento e contínuo.

Darwin propôs essa hipótese em seu livro “A origem das espécies”, lançado em 1859. Até então, predominava o pensamento religioso, segundo o qual todos os seres vivos foram criados pela divindade, com as mesmas características que apresentam hoje. O naturalista, no entanto, acreditava que os seres vivos passavam por mudanças sucessivas de uma geração para outra, e tais mudanças eram responsáveis pelas significativas diferenças entre as espécies.

Após ser formulada, a teoria do gradualismo influenciou o pensamento evolutivo durante muitas décadas, até ser questionada por outros cientistas. O primeiro questionamento acerca do gradualismo surgiu através da análise de fósseis, que não apresentavam uma sequência gradativa de alterações dos mais antigos para os mais recentes, como seria de acordo com a ideia de Darwin. Em poucos casos, existiam, sim, algumas mudanças graduais dos fósseis, porém, a análise mostrava uma grande intermitência, com o surgimento aparentemente repentino de novas variedades ao longo do processo evolutivo.

Para os defensores do gradualismo, os fósseis não mostravam mudanças graduais porque o próprio documentário fóssil é incompleto, visto que a fossilização é um processo relativamente raro, lento e complexo. Para outros, porém, o registro fóssil é verídico e demonstra o que ocorreu efetivamente, ou seja, é um prova de que a evolução não acontece de maneira gradual.

Depois disso, o gradualismo foi questionado quanto ao número de espécies diferentes existentes hoje. Se a evolução realmente ocorresse de forma contínua e gradual, os seres vivos deveriam apresentar mais semelhanças entre si. É fato que muitas espécies se assemelham, todavia, cada uma delas é única, apresentando particularidades que as diferenciam umas das outras.

Com base nesses e em outros argumentos, os paleontologistas estadunidenses Niles Eldredge e Stephan Jay Gould propuseram a teoria do equilíbrio pontuado (ou saltacionismo), que afirma que os seres vivos atravessam longos períodos de evolução lenta, sem modificações significativas em suas características, seguidos de períodos curtos de grandes transformações. Aqueles que defendiam a teoria do equilíbrio pontuado afirmavam que esse pensamento científico explica a descontinuidade percebida no registro fóssil, bem como a existência de tantas espécies diferentes.

Hoje em dia, existem cientistas que defendem o gradualismo, enquanto outros, contrariamente, acreditam que grandes mudanças evolutivas ocorrem de maneira relativamente rápida. Isso contribui para a discussão acerca de como os processos evolutivos provocaram a diversificação da vida.

Fontes: http://www.astronoo.com/fr/articles/selection-naturelle.html

           http://creationwiki.org/

Atividade Curricular - Alunos de Ciências, Biologia e Química


Leia com atenção o post acima, responda as questões abaixo e entregue ao seu professor na sala 7.

1. Descreva as 3 etapas propostas por Wallace e Darwin para explicar a teoria da Seleção Natural.

2. Qual foi a contribuição de Thomas Malthus para que Darwin desenvolvesse a sua teoria?

3. Por que, na Inglaterra, antes da Revolução Industrial, as mariposas claras eram mais abundantes que as escuras? Por que isso mudou logo depois?

4. Darwin defendia em sua teoria que a evolução era gradual e não em saltos (saltacionismo). Qual foi o primeiro questionamento acerca desse gradualismo proposto por ele? 

Controle biológico da Dengue

A Dengue é um dos principais problemas de saúde pública do mundo, especialmente em países tropicais como o Brasil. E as estratégias no controle do mosquito Aedes aegypti, transmissor da doença, resumem-se em atividades preventivas, como a eliminação de criadouros, adoção de medidas comunitárias de conscientização e, principalmente, aplicação estratégica ou emergencial de inseticidas químicos

Aedes aegypti

Uma forma de combater o mosquito vetor seria utilizar o controle biológico através dos mosquitos transgênicos. Por isso a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) aprovou pedido de liberação comercial de mosquito transgênico contra a dengue, desenvolvidos por uma empresa britânica, chamada Oxitec. Os mosquitos são geneticamente modificados para serem estéreis, de modo que, ao copularem com as fêmeas de Aedes aegypti na natureza, bloqueiam a reprodução da espécie. Testes realizados em dois bairros da cidade de Juazeiro, na Bahia, resultaram em uma redução de 90% do número de insetos da dengue nessas localidades.

A decisão da CTNBio, atesta que os mosquitos transgênicos são seguros, tanto para a saúde humana quanto para  o meio ambiente, autorizando a empresa a buscar o registro comercial para colocá-los no mercado - o que deverá ocorrer nos próximos meses. A Oxitec já tem uma fábrica pronta para entrar em operação em Campinas, com a capacidade para produzir 2 milhões de mosquitos transgênicos por semana, além de uma parceria com a empresa brasileira Moscamed, com sede em Juazeiro, que produziu os mosquitos para os testes de campo na Bahia.

Larva do Aedes aegypti

Os mosquitos transgênicos da Oxitec têm um gene a mais em seu DNA que faz com que seus descendentes morram antes de chegar à fase adulta, ainda em estágio de larva. Apenas os mosquitos machos são produzidos, pois são apenas as fêmeas que picam as pessoas e transmitem a dengue( dessa forma, evita-se acrescentar mais mosquitos com potencial para transmitir a doença no ambiente).

A estratégia, basicamente, é liberar grandes quantidades desses mosquitos transgênicos na natureza ( mais especificamente, nas áreas urbanas onde a dengue é um problema), em número muito maior do que o de machos selvagens, de forma que os transgênicos estéreis tenham uma probabilidade muito maior de copular com as fêmeas daquela população e, assim, a reprodução da espécie seja suprimida.

Os mosquitos transgênicos sobrevivem apenas de 2 a 4 dias na natureza, de modo que a população de mosquitos é aumentada apenas temporariamente após a liberação. Os mosquitos machos não picam pessoas, e a modificação genética não é transmitida para as fêmeas na cópula.

Os testes de campo em Juazeiro foram realizados nos bairros de Itaberaba e Mandacaru. No primeiro, a população de mosquitos transmissores foi reduzida em 81%; e no segundo 93%. Um terceiro ensaio, conduzido pela Moscamed, está em andamento na cidade de Jacobina, com patrocínio do governo do Estado da Bahia. Seis meses após as primeiras liberações de machos transgênicos, a população de mosquitos no bairro de Pedra Branca foi reduzida de 79%, segundo resultados divulgados pela Oxitec.

Veja no vídeo abaixo o ciclo de vida do Aedes aegypti produzido pela Fiocruz:

Fontes: www.estadao.com.br

              www.br.oxitec.com

              www.moscamed.org.br

Atividade extracurricular - Alunos de Ciências, Biologia ou Química.

Leia com atenção o post acima, assista ao vídeo, copie e responda as questões abaixo e entregue ao seu professor na sala 7.

1- Como se dá a transmissão do vírus da dengue?
2- Quais as principais atitudes de combate à doença?
3- Como se realiza o controle biológico do vetor transmissor da doença e em quais cidades está sendo testado?
4- À partir do vídeo descreva a metamorfose do Aedes aegypti.

Bons estudos!

Doença de Chagas

Organização estrutural do Tripanossomo

Pesquisadores da USP estão desenvolvendo nova molécula para tratamento da doença de Chagas. Segundo a professora da Faculdade de Ciências Farmacêutica de Ribeirão Preto, vinculada à USP, Ivone Carvalho, a substância é menos tóxica e mais eficiente no tratamento do que os medicamentos usados atualmente. "Nesses estudos, ela ( a nova molécula) mostrou uma resposta interessante. Não foi tóxica para a célula. Teve maior atividade para matar o parasita do que o próprio fármaco", afirma Ivone.

Barbeiro - inseto transmissor do Tripanossomo

Os estudos tiveram como base a estrutura do benznidazol, remédio utilizado no Brasil para combater o Trypanossoma cruzi, parasita transmitido pelo inseto conhecido como barbeiro e causador da doença. Ivone explica que a ideia é aperfeiçoar o tratamento. "Nós temos problemas com o tratamento atual, que é antigo. O medicamento disponível tem problemas de toxidade, de ineficácia na fase crônica. E também desenvolvimento de resistência ao tratamento", explicou.

Na fase inicial, a doença tem sintomas como febre e mal-estar, podendo ser confundidos com outras enfermidades. Caso não seja tratado adequadamente, o paciente pode desenvolver a forma crônica da doença, quando o Trypanossoma se hospeda nos tecidos e pode causar o crescimento de órgão como o coração e o esôfago.

Tripanossomo no sangue de pessoa infectada

O medicamento usado atualmente tem efeitos limitados para eliminar o parasita nessa segunda fase do mal de Chagas. Segundo o Ministério da Saúde, existem entre 2 milhões e 3 milhões de pessoas infectadas no Brasil, a maior parte na fase crônica.

A descoberta da molécula já foi patenteada pela Agência USP de Inovação. Além de ser mais eficiente, a nova substância deverá ter menos efeitos colaterais do que a usada hoje, que pode causar enjoos e dores estomacais. "Nós temos aí uma entidade química promissora", comemora Ivone sobre a molécula que até agora só foi testada in vitro. O próximo passa serão os testes com camundongos.

Ciclo de vida do Trypanossoma cruzi

Veja o ciclo de vida do Tripanossoma no vídeo abaixo: (pequena correção do vídeo: os machos também são hematófagos)

Fonte: www.uol.com.br

Atividade extracurricular - Alunos de Ciências, Biologia ou Química.

Leia com atenção o post acima, copie e responda as questões abaixo e entregue ao seu professor na sala 7.

 Observando o ciclo de vida do Trypanossoma cruzi responda as questões abaixo:

a) Qual é o causador e o transmissor (vetor) da doença de Chagas?
b) Como o ser humano adquire esta doença?
c) Quais os sintomas dessa doença, na fase inicial e na fase crônica?
d) Como você acha que poderíamos combater essa doença?

Bons estudos!

A VIDA SEM A LUA: UMA ESPECULAÇÃO CIENTÍFICA

Nem sempre a Terra possuiu uma lua, então, de onde é que ela veio? A teoria científica predominante é a de que um objeto com cerca do tamanho de Marte, denominado Theia, colidiu com a Terra há cerca de 4,5 bilhões de anos atrás. Colidindo com um ângulo oblíquo, provocou uma nuvem de detritos que se fundiram para dar origem à Lua. Este evento teve consequências profundas sobre a Terra.

A Terra e a sua Lua acabada de ser formada exerceram uma força gravitacional para ambos os lados, diminuindo a rotação da Terra e aumentando a duração dos dias terrestres de 5 horas para 24h. De fato, até aos dias de hoje, a Lua continua a diminuir lentamente a rotação da Terra, mas somente por 0,002 segundos por século.

A Terra (A) gira e é orbitada pela Lua (B). A atração gravitacional da Lua provoca uma protuberância devido à mare (C): a água na Terra é puxada em direção à Lua.  1) A Terra gira mais rápida do que a Lua orbita a Terra, causando atrito entre a terra e o bojo da maré. Esse atrito empurra o bojo da maré para a frente (C), de modo que ele está à frente da linha de atração entre a Terra e a Lua (D). 2) A força de atrito entre a Terra e o oceano age como um freio. Esta força chamada de frenagem das marés retarda o movimento da Terra, diminuindo sua rotação (F). Esta frenagem também afeta a Lua através da força (E) que a empurra  para frente, acelerando sua rotação. Isto faz com que a órbita da Lua aumente lentamente, fazendo-a mover-se mais longe da Terra.

A atração gravitacional entre a Terra e a Lua também estabilizou a inclinação do eixo da Terra, que é hoje constante de 23,5 graus e que dá à Terra, clima constante, previsível e com suas estações. Sem a Lua, no entanto, o eixo poderia ter continuado a oscilar, assim como a do planeta Marte que não tem lua.

Outra característica de nosso planeta é seu oceano: mais de 70% da superfície da Terra é coberta por água salgada, cujo nível sobe e desce num ciclo de maré de 12,5h. As forças que criam as marés são complexas, envolvendo não só as forças centrífugas da rotação da Terra, mas também a força gravitacional da Lua e do Sol. O efeito da Lua, no entanto, é o dobro do Sol; devido que a força gravitacional que um objeto exerce sobre outro depende tanto da sua massa quanto da distância entre eles.

A atração gravitacional entre a Terra e a Lua estabiliza a inclinação do eixo da Terra, possibilitando um clima bastante constante e previsível. Como a Lua orbita a Terra a uma distância menor do que qualquer um dos planetas, sua atração gravitacional é tanto mais forte do que qualquer um deles e quase constante. Sem a Lua, a Terra seria submetida à atração dos outros planetas, por exemplo: quando Júpiter  estivesse perto, ele puxaria a Terra em sua direção e quando Marte estivesse perto a Terra seria puxado em outra direção. A Terra, então, seria puxada por várias forças ao longo do tempo e seu eixo iria oscilar.

Nós não sabemos o quão perto a Lua estava da Terra, quando se formou. mas sabemos que foi mais distante do que 12.000 km e mais perto do que é hoje (cerca de 384.400 km). Isso significa que ela, inicialmente, causou marés muito maiores do que nós experimentamos hoje - se pensa que as marés foram importantes na mistura dos oceanos e no início da evolução da vida, cerca de 3,8 bilhões de anos atrás.

Tanto a Lua como o Sol estão envolvidos nas marés, ao exercerem suas forças gravitacionais sobre a Terra. A atração da Lua faz com que haja uma protuberância nos oceanos. Outra protuberância ocorre no lado oposto. Já que a Terra gira, essa protuberâncias (marés altas A) ocorrem duas vezes por dia. As marés também mostram um padrão ligado ao ciclo lunar: quando a Lua e o Sol estão alinhados 1 (na lua nova, B, e na lua cheia, C), essa combinação provoca maré mais alta. Quando a lua está no quarto crescente ou minguante 2,  as marés são mais baixas.

Curiosamente, as marés e a rotação da Terra têm um efeito sobre a Lua. Juntos eles puxam a Lua, fazendo-a girar um pouco mais rápido e, à medida que gira cada vez mais rápido, ela se move para mais longe da Terra - embora a uma taxa de apenas 3,82 cm por ano.

E se a Lua nunca tivesse se formado, a Terra seria um lugar muito diferente. O dia na Terra seria de apenas 8-10h, sem a Lua para retardá-lo. A rotação mais rápida causaria ventos de 160-200 km/h varrendo a superfície da Terra. O eixo de inclinação da Terra iria oscilar, resultando em mudanças dramáticas na temperatura ao longo de milhões de anos. E, embora os nossos mares ainda tivessem marés, elas seriam muito menores, causada apenas pela atração do Sol.

E se a Lua desaparecesse de repente? Sem Lua, a estabilidade do eixo da Terra estaria perdida e com ela, as temperaturas seriam imprevisíveis. Vamos considerar duas cidades: Roma na Itália e Estocolmo, na Suécia. No verão, a temperatura média em Roma é de 29º C, e no inverno a temperatura média é de 13º C. Em Estocolmo. a média, no verão, é de 20º C e no inverno é de 0º C. Se o eixo de inclinação da Terra mudasse, as temperaturas nessas duas cidades mudaria dramaticamente. Imagine se as temperaturas fossem trocadas: a infra-estrutura (por exemplo, ar condicionado ou limpa-neves) simplesmente não estaria disponível naquelas cidades a fim de que os seres humanos pudessem sobreviver, trabalhar e se alimentar confortavelmente. Os italianos, suecos e todos os outros seres na Terra teriam a necessidade de se adaptarem ou correriam riso de extinção.

Migrarem seria uma opção, mas não para todos os organismos. Os recifes de corais, por exemplo, são ecossistemas  sensíveis e complexos e não seriam capazes de se adaptar com rapidez suficiente para a mudança da temperatura da água e  provavelmente morreriam.

Caso as temperaturas mudassem, a Terra perderia suas regiões como conhecemos hoje, por exemplo: os polos são muito frios e contêm grandes quantidade de gelo. Com a mudança de temperatura este gelo poderia derreter, o nível dos oceanos subiria, mudando as linhas costeiras em todo o mundo. Países como a Holanda seria coberto de água.

Com a falta de estabilidade na inclinação da Terra, também perderíamos nossas temperaturas regulares, com  consequências em toda a Terra. Pense quantos organismos crescem,  morrem, migram ou hibernam em determinadas épocas do ano. As mudanças drásticas na temperatura afetariam a estação de crescimento e do clima para as plantas, tonando a produção de alimentos mais complexas para os bilhões de habitantes da Terra.

Fonte: www.scienceinschool.org

Atividade Curricular - Alunos de Ciências, Biologia e Química

Leia com atenção o post acima, responda as questões abaixo e entregue ao seu professor na sala 7.

1) Qual a teoria, hoje dominante, para explicar a origem da Lua?
2) Qual é o efeito da Lua sobre a Terra?
3) Qual foi o papel da Lua na origem e evolução da vida na Terra?
4) O que poderia acontecer se a Lua desaparecesse de repente?