Trabalho

De

Biologia

Tema: Introdução ao estudo dos seres vivos.

Nome: Lucas Tatsuo H. Alves

Serie: 1º A

1. A diversidade de seres vivos

A Diversidade de seres vivos variou ao longo do tempo geológico em nossa planeta. Entender essa variação e conhecer a biodiversidade atual sempre foi um desafio para os cientistas.

Diversas propostas já surgiram procurando estabelecer uma ordem na enorme diversidade de organismos, classificando-os de acordo com suas semelhanças.

Desse modo, hoje, a biologia considera a existência de cinco reinos: Metazoa (ou animal), Metaphyta (ou vegetal), Protista, Monera e Fungi. Levam-se em conta, também, cinco categorias taxinômicas, que são: o reino, o filo, a classe, a ordem, a família, o gênero e a espécie. Veja, então a classificação do homem, na qual todos nós nos enquadramos: 

Espécie: Homo sapiens

Gênero Homo

Família Hominidae

Ordem Primatas

Classe Mammalia

Filo Chordata

Reino Metazoa

  A taxonomia de Lineu classifica as coisas vivas em uma hierarquia, começando com os domínios ou Reinos. Reinos são divididos em Filos (singular: phylum). Filos são divididos em classes, então em ordens, famílias, generos (singular: genus) e espécies. Grupos de organismos em qualquer uma destas classificações são chamados taxa, ou phyla, ou grupos taxonomicos.

• Reino • Filo • Subfilo • Superclasse • Classe • Subclasse • Superordem • Ordem • Subordem • Superfamília • Família • Subfamília • Gênero • Subgênero • Espécie • Subespécie

2. Noções de sistemática

Com a aceitação das idéias evolutivas, as espécies deixaram de ser vistas como grupos estáticos de seres vivos e passaram a ser assim definidas;

CONCEITO BIOLOGICO DE ESPECIE

Espécie é um agrupamento de populações naturais, realmente ou potencialmente intercruzantes, produzindo descendentes

férteis e reprodutivamente isolados de outros grupos de organismos.

Esse conceito de espécie so e valido para organismos com reprodução sexuada, já que aqueles com reprodução assexuada são agrupados em espécies de acordo com semelhanças entre características morfológicas, fisiológicas e genéticas.

Existem outras definições de espécie, e uma delas será apresentada mais adiante. Nos dias de hoje, entende-se que a diversidade de seres vivos e resultante de processos evolutivos e que esses processa os podem ocorrer basicamente por ANAGÊNESE e CLADOGÊNESE.

Anagênese (ana = para cima; gênesis = origem): representa a progressiva evolução de caracteres que surgem ou se modificam, alterando a freqüência genética de uma população.

Portanto, uma inovação orgânica, favorável ou desfavorável, selecionada e adaptada ao ambiente. Geralmente se estabelecem por eventos relacionados à mutação e permutação em cromossomos homólogos.

Cladogênese (clado = ramo): compreende a ramificação filogenética, ocasionando a ruptura na coesão de uma população, que em função de contínuas transformações anatômicas e funcionais, em resposta às condições ambientais, resultam na dicotomia (separação, neste caso em grupos) da população, estabelecendo diferenças capazes de originar clados não compatíveis.

3. Sistemática evolutiva e filogenética

Duas principais escolas de classificação baseiam se em princípios : a evolutiva, que é a mais tradicional, e a filogenética ou cladística , que começou a ganhar a preferência dos pesquisadores a partir de 1966, com a divulgação dos trabalhos de Willi Hennig, cientista alemão que estudava insetos.

Com base no estudo comparado , a sistemática filogenética procura definir para cada caráter qual é a condição primitiva, que ocorre em um ancestral, e qual e a condição derivada, que surge a partir da primitiva.

Os grupos naturais são formados apenas por organismos que compartilham a condição derivada de um o mais caracteres e que descendem de um ancestral comum exclusivo. Grupos formados desse modo. E que incluem todos os descendentes desse ancestral exclusivo , são chamados monofiléticos ( mono= um,único)

Em cladística, as relações entre os seres vivos são representadas por meio de diagramas chamados cladogramas ( clado = ramo )

3.1 Construindo um cladograma

Vamos construir um cladograma hipotético em que se pretende analisar as relações filogenéticas entre grupos de organismo: A, B, C e D.

Devemos analisar de forma comparativa caracteres presentes nesses grupos e como esses caracteres variam.

Simplificamente, vamos considerar apenas um grupo externo, que identificaremos com X, e cinco caracteres em que a condição primitiva de cada um já tenha sido determinada. Identificaremos a condição primitiva com um retângulo sem cor e cada condição derivada com uma cor.

Obeserve a tabela ou matriz de dados em que essas informações foram colocadas :

4. Sistemática : uma área em constante modificação

As relações filogenética de grupos de seres vivos estão bem resolvidas, são apresentadas em cladogramas formados apenas por dicotomias ( dico = dois ; tomos = divisão ). Quanto vários ramos partem de um único ponto do cladograma, isso significa que as relações filogenéticas entre esses grupos não estão completamente resolvidas, formando politomias ( poli = muitos ).

Virus

Os vírus são seres muito simples e pequenos (medem menos de 0,2 µm), formados basicamente por uma cápsula proteica envolvendo o material genético, que, dependendo do tipo de vírus, pode ser oDNA, RNA ou os dois juntos (citomegalovirus). A palavra vírus vem do Latim virus que significa fluído venenoso ou toxina. Atualmente é utilizada para descrever os vírus biológicos, além de designar, metaforicamente, qualquer coisa que se reproduza de forma parasitária, como ideias. O termo vírus de computador nasceu por analogia. A palavra vírion ou víron é usada para se referir a uma única partícula viral que estiver fora da célula hospedeira.

Das 1.739.600 espécies de seres vivos conhecidos, os vírus representam 3.600 espécies.

Vírus é uma partícula basicamente proteica que pode infectar organismos vivos. Vírus 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 termo vírus geralmente refere-se às partículas que infectam eucariontes (organismos cujas células têm carioteca), enquanto o termo bacteriófago ou fago é utilizado para descrever aqueles que infectamprocariontes (domínios bacteria e archaea).

Tipicamente, estas partículas carregam uma pequena quantidade de ácido nucleico (seja DNA ou RNA, ou os dois) sempre envolto por uma cápsula proteica denominada capsídeo. As proteínas que compõe o capsídeo são específicas para cada tipo de vírus. O capsídeo mais o ácido nucleico que ele envolve são denominados nucleocapsídeo. Alguns vírus são formados apenas pelo núcleo capsídeo, outros no entanto, possuem um envoltório ou envelope externo ao nucleocapsídeo. Esses vírus são denominados vírus encapsulados ou envelopados.

O envelope consiste principalmente em duas camadas de lipídios derivadas da membrana plasmática da célula hospedeira e em moléculas de proteínas virais, específicas para cada tipo de vírus, imersas nas camadas de lipídios.

São as moléculas de proteínas virais que determinam qual tipo de célula o vírus irá infectar. Geralmente, o grupo de células que um tipo de vírus infecta é bastante restrito. Existem vírus que infectam apenas bactérias, denominadas bacteriófagos, os que infectam apenas fungos, denominados micófagos; os que infectam

as plantas e os que infectam os animais, denominados, respectivamente, vírus de plantas e vírus de animais.

2. Bacteriófagos

Os bacteriófagos podem ser vírus de DNA ou de RNA que infectam somente organismos procariotos. São formados apenas pelo nucleocapsídeo, não existindo formas envelopadas. Os mais estudados são os que infectam a bactéria intestinal Escherichia coli, conhecida como fagos T. Estes são constituídos por uma cápsula protéica bastante complexa, que apresenta uma região denominada cabeça, com formato poligonal, envolvendo uma molécula de DNA, e uma região denominada cauda, com formato cilíndrico, contendo, em sua extremidade livre, fibras protéicas.

A reprodução ou replicação dos bacteriófagos, assim como os demais vírus, ocorre somente no interior de uma célula hospedeira.

Existem basicamente dois tipos de ciclos reprodutivos: o ciclo lítico e o ciclo lisogênico. Esses dois ciclos iniciam com o fago T aderindo à superfície da célula bacteriana através das fibras protéicas da cauda. Esta contrai-se, impelindo a parte central, tubular, para dentro da célula, à semelhança, de uma microsseringa. O DNA do vírus é, então, injetado fora da célula a cápsula protéica vazia. A partir desse momento, começa a diferenciação entre ciclo lítico e ciclo lisogênico.

No ciclo lítico, o vírus invade a bactéria, onde as funções normais desta são interrompidas na presença de ácido nucléico do vírus (DNA ou RNA). Esse, ao mesmo tempo em que é replicado, comanda a síntese das proteínas que comporão o capsídeo. Os capsídeos organizam-se e envolvem as moléculas de ácido nucléico. São produzidos, então novos vírus. Ocorre a lise, ou seja, a célula infectada rompe-se e os novos bacteriófagos são liberados. Sintomas causados por um vírus que se reproduz através desta maneira, em um organismo multicelular aparecem imediatamente. Nesse ciclo, os vírus utilizam o equipamento bioquímico(Ribossomo)da célula para fabricar sua proteína (Capsídeo). 

 

No ciclo lisogênico, o vírus invade a bactéria ou a célula hospedeira, onde o DNA viral incorpora-se ao DNA da célula infectada. Isto é, o DNA viral torna-se parte do DNA da célula infectada. Uma vez infectada, a célula continua suas operações normais, como reprodução e ciclo celular. Durante o processo de divisão celular, o material genético da célula, juntamente com o material genético do vírus que foi incorporado, sofrem duplicação e em seguida são divididos equitativamente entre as células-filhas. Assim, uma vez infectada, uma célula começará a transmitir o vírus sempre que passar por mitose e todas as células estarão infectadas também. Sintomas causados por um vírus que se reproduz através desta maneira, em um organismo multicelular podem demorar a aparecer. Doenças causadas por vírus lisogênico tendem a ser incuráveis. Alguns exemplos incluem a AIDS e herpes.

Sob determinadas condições, naturais e artificiais (tais como radiações ultravioleta, raios X ou certos agentes químicas), uma bactéria lisogênica pode transformar-se em não-lisogênica e iniciar o ciclo lítico.

3. Virus de plantas

A grande parte dos vírus de plantas é constituído de um material genético, que é o RNA. Alguns vírus contêm uma cápsula protéica em sua volta. Já outros possuem o envelope externo. Com isso,

existem alguns vírus não-envelopados, que contém a cápsula protéica de DNA e outros são vírus envelopados de RNA. A ciência que estuda os vírus de planta é a Virologia, ganhou uma das mais importantes colaborações científicas de Wendel Stanley (1904-1971), um trabalho que ele fez sobre o TMV (vírus do Mosaico do tabaco), que causa uma doença, manchas de vários tamanhos, podendo ser nas folhas ou na planta toda, são manchas das cores verde-claro ou amarelo. Com o uso de microscopia eletrônica, comprovou que o TMV é feito por proteínas de modo helicoidal em volta de uma molécula de RNA. 

Uma planta que contém o vírus apresenta falta de crescimento, elas crescem menos que as plantas sadias.Os vírus de plantas são transmitidos através de um vetor, ou seja, de um inseto, fungo etc. Outros vírus são pelos polens das sementes. O vírus do TMV é transmitido através da difusão mecânica, já o vírus da batata é transmitido por picada de insetos.

4 . Virus de animaisA origem dos vírus na escala evolutiva ainda não é bem

conhecida, porém sabe-se que esses microorganismos, um pequeno aglomerado de moléculas e macromoléculas, somente conseguem se reproduzir no interior de uma célula viva. Sendo essa a principal consideração, tendo em vista a provável co-evolução destes com os animais, necessitando assim de células mais evoluídas para se multiplicarem.Dessa maneira, esses diminutos seres, respondem às alterações do meio ambiente, se adequando ao modo de vida do ser humano e demais formas de vida. Os vírus de animais podem ser classificados conforme a informação genética que possuem (o ácido nucléico), sendo a grande maioria consistindo de uma ou mais cadeias simples de RNA, e os demais com cadeias em dupla hélice formando um DNA, ambos restritos ou não em envelopes protéicos. Com tamanho variando entre 20 a 200nm, de acordo com as proteínas existentes, os vírus podem apresentar formatos esféricos, poligonais ou de bastões filamentosos. Geralmente, ao infectar as células animais, os vírus penetram tanto com seu ácido nucléico quanto com sua cápsula. Caso seja do tipo

envelopado, os receptores deste envoltório se combinam aos também existentes na membrana celular, fundindo o envelope à bicamada lipoprotéica da célula, inserindo a cápsula viral, liberando DNA ou RNA no interior do hospedeiro. 

5 . Os Vírus e a saúde humana

A AIDS é uma doença contagiosa causada por um vírus chamado – Vírus da Imunodeficiência Humana – HIV.

Também chamado vírus da AIDS, ele penetra no corpo humano por vias bem definidas e ataca as células importantes que fazem parte do sistema de defesa do nosso organismo.

Enfraquecido o organismo, a pessoa fica sujeita à doenças graves, as chamadas doenças oportunistas que têm esse nome exatamente porque se aproveitam desse enfraquecimento.

Mas, nem todas as pessoas infectadas com o vírus desenvolvem a doença. Mesmo assim, podem transmití-lo para outras. A pessoa portadora do vírus é também conhecida por soropositivo.

A AIDS só pode ser constatada por um médico e com um exame laboratorial. Os sintomas dessa doença podem aparecer também em muitas outras. Por isso, não devem ser identificados como sendo sintomas exclusivos da AIDS.

Como o HIV pode ser transmitido?

Através de três maneiras muito bem definidas e caracterizadas:

1. - Contato com esperma e secreção vaginal (líquidos que estão presentes no corpo do homem e da mulher no momento da transa) contaminados, em práticas sexuais com penetração sem o uso da camisinha;

2. - Contato com sangue contaminado, seja através de transfusões, seja através do compartilhamento de agulhas e seringas, principalmente entre usuários de drogas injetáveis;

3. - Da mãe para criança durante a gestação, parto e aleitamento.

Como pode ser evitada a transmissão pelo HIV?

1. - No caso de prática sexual com penetração, seja anal, vaginal ou oral, use sempre camisinha de forma correta. Sabendo usar o preservativo você diminui sensivelmente a possibilidade de rompimento;

2. - Pratique sempre sexo mais seguro, que são formas de transar através das quais você não entra em contato com esperma, secreção vaginal ou sangue;

3. - Exija sangue previamente testado nas transfusões, seja em hospitais públicos ou privados;

4. - Dê preferência a agulhas e seringas descartáveis, nessa impossibilidade, as esterilize no calor ou com água sanitária, principalmente no uso de drogas injetáveis.

Estrutura e ciclo de vida do vírus da AIDS

Como todos os vírus, o HIV não possui o maquinário químico que as células humanas utilizam para sustentar a vida. Ele requer uma célula hospedeira para se manter vivo e se multiplicar. Para isso, ele cria novas partículas de vírus dentro da célula e essas partículas o transportam para novas células. Felizmente, as partículas do vírus são frágeis.

Os vírus como o HIV não possuem membranas celulares ou núcleos. Basicamente, eles são feitos de instruções genéticas embrulhadas em uma cápsula protetora. Uma partícula do vírus HIV, chamada vírion, é esférica e tem o diâmetro de mais ou menos 10 milionésimos de milímetro.

O HIV infecta um tipo particular de célula do sistema imunológico. Esta célula é chamada de célula CD4+T, também conhecida como célula T ajudante (veja Como funciona o sistema imunológico para mais detalhes sobre a célula T). Uma vez infectada, a célula T ajudante se torna uma célula de multiplicação do HIV. As células T têm um papel fundamental na resposta imunológica do corpo. Existem normalmente 1 milhão de células T em um mililitro de sangue. O vírus irá reduzir lentamente o número de células T até que a pessoa desenvolva a Aids.

Para entender como o HIV infecta o corpo, vamos primeiro observar a estrutura básica do vírus. Aqui estão seus componentes básicos:

envelope viral - essa é a capa externa do vírus. Ela é composta de duas camadas de moléculas de gordura, chamadas lipídios. As proteínas da célula hospedeira estão embutidas no envelope viral. Existem cerca de 72 cópias de proteínas de envelopes virais, que se sobressaem na superfície do envelope. A proteína do envelope viral consiste numa capa feita de três ou quatro moléculas chamadas glicoproteína (gp) 120, e uma haste com três ou quatro moléculas gp41;

proteína p17 - a proteína matriz do HIV, que fica entre o envelope e o núcleo;

núcleo viral - dentro do envelope está o núcleo, que contém 2 mil cópias de proteína viral p24. Estas proteínas envolvem as duas únicas cadeias do RNA do HIV, cada uma contendo uma cópia dos nove genes do vírus. Três desses genes - gag, pol e env - contêm informações necessárias para fazer proteínas estruturais para novos vírions.

O HIV é um retrovírus, o que quer dizer que ele tem os genes compostos por moléculas de ácido ribonucléico (RNA). Como todos os vírus, ele se multiplica dentro das células hospedeiras. É considerado um retrovírus porque usa uma enzima, a transcriptase reversa, para converter RNA em DNA.

Uma vez que o HIV entra no corpo, ele vai para os tecidos linfáticos, onde encontra as células T. Vamos observar como o vírus infecta as células do sistema imunológico e se multiplica:

1. ligação - o HIV se une ao leucócito quando sua proteína gp120 se liga à proteína CD4 da célula T. O núcleo viral entra na célula T e a membrana protéica do vírion se funde com a membrana da célula;

2. transcriptase reversa - a enzima viral, transcriptase reversa, copia o RNA do vírus para o DNA;

3. integração - o DNA recém criado é carregado para o núcleo da célula pela enzima integrase viral e se une às células de DNA. O DNA do HIV é chamado de provírus;

4. transcrição - o DNA viral no núcleo se separa e cria o RNA mensageiro (mRNA), usando as próprias enzimas da célula. O mRNA contém as instruções para fazer novas proteínas virais;

5. tradução - o mRNA é carregado de volta para fora do núcleo pelas enzimas da célula. O vírus então usa o mecanismo de produção de proteína da célula para fazer longas correntes de proteínas e enzimas virais;

6. montagem - o RNA e as enzimas virais se reúnem na borda da célula. Uma enzima chamada protease corta os polipeptídeos em proteínas virais;

7. germinação - as novas partículas do HIV saem da membrana da célula e se separam, levando uma parte dessa membrana em volta delas. É assim que os envelopes virais deixam a célula. Desse modo, a célula hospedeira não é destruída.

5 . 2 Outras doenças humanas causadas por vírus

Catapora ou varicela: causada pelo vírus Varicela – Zoster, é uma infecção contagiosa que causa erupção cutânea pruriginosa, se espalhando pelo corpo. Transmitida pela saliva ou através do contato mantido por objetos contaminados, pode ser mediada por aplicação de vacina e isolamento do indivíduo doente durante a manifestação dos sintomas. 

- Caxumba: também conhecida como papeira ou parotidite é uma infecção das glândulas salivares próximas ao ouvido (sublinguais ou submandibulares), causada pelo vírus da caxumba (gênero paramyxovirus). Sendo transmitida pela saliva ou também pela utilização de objetos de uso comum contaminado (copos e garfos não higienizados). O tratamento requer de medida preventiva, através da administração de vacina (a tríplice viral). 

- Dengue: doença transmitida pela picada do mosquito Aedes aegypit, pode desencadear três processos de infecção (dengue

clássica, dengue hemorrágica e a síndrome de choque da dengue), com sintomas que vão desde febre alta, dor de cabeça, dores na juntas, fraqueza, falta de apetite, mancha na pele, sangramentos, podendo provocar a morte. O controle da doença envolve a conscientização da população com relação ao acúmulo de água e a reprodução do mosquito. 

- Gripe: os vírus se instalam nas vias respiratórias superiores, a doença é transmitida por gotículas de saliva contaminada, causando dores musculares, fraqueza, tosse, febre e coriza intensa. As medidas profiláticas envolvem desde a vacinação ao tratamento do doente. 

- Hepatite A, B e C: inflamação do fígado, tendo uma das causas a contaminação por vírus, através da ingestão de água e alimentos contaminados, transfusões de sangue, relações sexuais sem camisinha. As medidas profiláticas abrangem medidas preventivas sanitárias com melhoria da infra-estrutura básica, programas de saúde, triagem minuciosa nos bancos de sangue e tratamento do doente. 

- Herpes: doença viral que causa lesões na boca ou nos órgãos genitais. Transmitida pelo contato direto (ato sexual) ou indireto por meio de objetos contaminados compartilhados. Ainda não existe vacina, o doente deve ser tratado, fazendo também orientação no sentido de evitar o contato, principalmente em regiões com exposição de feridas. 

- Raiva: transmitida pela mordida de animal (cão, gato) contaminado, devendo ser mantido o animal em observação. É necessário lavar o local da mordida com água limpa e sabão, e em seguida procurar uma unidade de saúde mais próxima para administração da vacina anti-rábica. Os animais devem ser periodicamente vacinados, visto que é a medida profilática mais recomendada e eficaz. 

- Sarampo: doença infecciosa grave muito comum na infância, manifestando machas vermelhas na pele, febre, coriza. O paciente é tratado com vacinação, evitando o contato com pessoas contaminadas.