Rituais de acasalamento e selecção

No final do século XIX, Charles Darwin, um naturalista inglês, apresentou a teoria da selecção natural de modo a fundamentar os mecanismos da evolução dos seres vivos. E com esta publicou alguns livros, onde mencionou diversos conceitos relativos à sobrevivência de cada espécie, os quais se baseavam nas mais diversas ciências. Tempos mais tarde, esta mesma teoria foi reformulada, com o avanço da genética, dando origem ao Neodarwinismo.

Como palavra-chave destas teorias, temos a selecção natural que ao longo das gerações, conduziu à selecção de características dentro da variabilidade, que no seu conjunto poderiam formar ou não uma nova espécie. Assim a selecção natural pode levar a um aumento da biodiversidade existente no planeta, e entenda-se por biodiversidade a multiplicidade de espécies que habitam na Terra.

Contudo também é necessário que haja reprodução por parte dos seres vivos, capazes de originar descendentes férteis, de modo a que a espécie continue a existir.

Assim há que destacar dois tipos de selecção, que são aplicados a quase todos os seres vivos. A selecção natural, na qual só os indivíduos mais dotados relativamente a determinadas condições do ambiente sobrevivem. Sendo um luta pela sobrevivência – sobrevivência do mais apto em cada instante. E a selecção sexual, na qual só os indivíduos de um sexo, geralmente os machos, tentam assegurar a posse do outro sexo. Sendo uma luta pela descendência – reprodução diferencial.

O segundo tipo de selecção apenas ocorre em seres vivos que tenham uma reprodução sexuada, onde cada descendente é resultado de uma fecundação, isto é, surge da fusão de duas células reprodutoras, os gâmetas, que geralmente têm origem em dois indivíduos diferentes. Somente poderá ser realizado por este tipo de seres, uma vez que esta selecção provém de rituais de acasalamento feitos por um indivíduo de um sexo, que tenta seduzir o de o sexo oposto. Logo, chamamos rituais de acasalamento às estratégias de sedução utilizadas pelo macho ou pela fêmea de uma determinada espécie, para assegurar a posse do outro sexo. Estes rituais têm como fim, o acasalamento, podendo ser esta procriação de 4 tipos:

1. Poliginia – sistema de acasalamento em que um macho acasala com várias fêmeas

2. Poliandria – sistema de acasalamento em que a fêmea acasala com vários machos
3. Poliginandria – sistema de acasalamento em que várias fêmeas acasalam com vários machos
4. Monogamia – sistema de acasalamento em que um macho acasala com uma fêmea

Algumas espécies, e especialmente no caso dos machos (os quais têm um papel mais activo e exibicionista na corte sexual), são dotados naturalmente de algumas características que os beneficiam em termos da corte à fêmea, dado que chamam a atenção destas sobre eles – digamos que são sinais que indicam à fêmea de que esta está inequivocamente perante um macho e que este está disponível (predisposto) para o acto sexual.

Acredita-se, portanto, que as fêmeas ou os machos, ao decidirem com quem vão acasalar, procuram sinais que evidenciem a presença de “bons genes” para aumentar as possibilidades dos seus filhos adquiram essas defesas. Ao mesmo tempo, espera-se que machos ou fêmeas possuidores de bons genes façam ”propaganda” disso. Assim, cores vistosas, exibições atléticas prolongadas, características físicas desenvolvidas, cantos elaborados e bons combates físicos podem ser vistos como ‘propagandas genéticas’ que sinalizam as qualidades relativas entre potenciais parceiros reprodutivos.

Filipa Lopes, 11º 1A

Diferenciação Celular e Expressividade dos Genes

A diferenciação celular é um processo gradual pelo qual a célula muda a sua estrutura para que possa executar uma tarefa específica. O grau de diferenciação da célula está associado à sua capacidade de proliferar. As células progenitoras, fracamente diferenciadas, são altamente proliferativas.

As células muito diferenciadas têm um potencial de proliferação muito baixo.

Os cientistas François Jacob e Jacques Monod ganharam o prémio Nobel da Medicina em 1965 por esclareceram a expressividade selectiva dos genes. Através de trabalhos com a bactéria escherichia coli tentaram explicar a forma como era regulada a actividade dos genes responsáveis pelo metabolismo da lactose, isto é, responsáveis pela produção de 3 enzimas diferentes necessárias a utilização de lactose pela bactéria.

No interior de uma célula, a nível molecular, encontramos um grande número de receptores cuja finalidade mais importante é a regulação do crescimento. Quando é necessário a um tecido substituir as células que chegaram ao fim do seu período de vida, liberta factores de crescimento que se ligam aos receptores dos factores de crescimento existentes na superfície celular. Assim são desencadeadas uma série de reacções bioquímicas intracelulares que estimulam as células para entrar em mitose ou para se diferenciarem.

A renovação celular é fundamental para a vida. Os tecidos produzem constantemente células novas, normais, para substituir as que morreram ou foram danificadas. Deste modo os tecidos mantêm a sua função específica.

Por vezes, algo pode corre mal. Em lugar de se produzir uma quantidade correcta de células normais, os tecidos produzem células anormais que proliferam sem controlo, formando tumores que invadem os tecidos à sua volta e se disseminam para outras partes do corpo. Este crescimento descontrolado e potencialmente fatal é chamado de cancro. O cancro é demonstrado através de tumores malignos. É um crescimento descontrolado das células e na maior parte dos casos fatal. As origens do cancro podem ser devido a factores ambientais; vírus; predisposição genética.

Existem dois tipos de tumores: os benignos que não são cancerosos, têm crescimento lento, são capsulados e não invadem tecidos; e os malignos formados por células estruturalmente anormais que crescem rapidamente, invadindo os tecidos envolventes e metastizando-se. Pelo facto de invadirem os tecidos normais, não são capsulados. Portanto, são difíceis de remover cirurgicamente.

A diferenciação celular é devida a sinais provenientes da matriz extra-celular, ao contacto entre células e a factores de diferenciação chamados genericamente de citocinas. A orquestração dos sinais recebidos pela célula resulta então na repressão de certos genes e activação de outros – expressividade dos genes. As células diferenciadas podem perder a sua especialização tornando-se indiferentes e podem readquirir a capacidade de originar novos tecidos – totipotência.

As células estaminais do sangue têm a propriedade de se transformarem em qualquer célula sanguínea ao longo de toda a vida.

Estando a maioria delas na medula óssea e, em menor quantidade, no sangue, estas células têm a capacidade de se renovarem ou diferenciarem para reconstituir o conjunto das células do sangue do indivíduo. Recentemente foi descoberto que também podem ser extraídas do líquido amniótico e podem vir a ser utilizadas em transplantes de tecidos.

A diferenciação celular ocorre devido a expressividade dos genes: repressão e activação. Existem vários tipos de genes:

Genes estruturais (Z,Y,X): codificam a produção de enzimas necessárias ao metabolismo; gene regulador (I): responsável pela produção de um repressor ( proteína);gene operador (O): onde se fixa o repressor, impedindo a transcrição; gene promotor (P) : onde se liga o RNA-polimerase para iniciar a transcrição.

Na ausência de lactose o gene regulador produz o repressor; o repressor liga-se ao gene operador bloqueando o gene promotor; os genes estruturais não são transcritos. A síntese não ocorre.

Na presença de lactose o gene regulador produz o repressor; a lactose liga-se ao repressor; o gene operador não é bloqueado; os genes estruturais são descritos. A síntese ocorre.

Vera Carvalho, 11º 1A

As fontes hidrotermais - "berço de vida"

Até cerca de 30 anos atrás, acreditava-se que toda forma de vida na Terra dependia da energia do Sol. Além disso, pensava-se que provavelmente não se encontraria vida onde as temperaturas fossem extremamente quentes, como nas fontes hidrotermais.

Quando duas placas se afastam o material em fusão sobe em direcção à superfície através do rifte formada aquando a separação das placas. Dá-se a erupção de lava até à superfície e a formação de nova crosta terrestre. Este processo cria uma série de vulcões submarinos chamados cristas médio-oceânicas. É aqui que as fontes hidrotermais se encontram.

A água fria penetra na crosta terrestre através de falhas e mistura-se com o material em fusão que lá se encontra (formando um fluido). Neste momento a temperatura excede os 350º. A esta temperatura, metais e enxofre presentes nas rochas são dissolvidos e incorporados no fluido. Este fluido hidrotermal volta à superfície carregado com enxofre, hidrogénio, metano, manganésio e metais, mas sem oxigénio. Quando o fluido hidrotermal, que está muito quente (360º), entra em contacto com a água do mar, fria e rica em oxigénio, os metais dissolvidos precipitam. Estas partículas depositam no fundo do oceano formando as chaminés das fontes hidrotermais.

Foram encontradas muitas fontes hidrotermais nas cristas médio-oceânicas no Oceano Pacífico, Indico e Atlântico.

A vida na Terra, e especificamente nos oceanos, é dependente do oxigénio, da energia solar, e da temperatura amena. Como a luz solar só penetra no oceano até cerca de 300 metros no máximo, e como nos fundos oceânicos as massas de água provêm das zonas subpolares, sendo bastante frias, as zonas abissais constituem ambientes frígidos, escuros e inabitáveis. Foi então surpreendente quando os cientistas descobriram diversas formas de vida desconhecidas. Curioso foi o facto de as espécies encontradas serem exclusivas destes ecossistemas e não poderem viver fora dele. Exemplos de espécies encontradas são mexilhões da família Bathymodiolidae, o verme gigante Riftia e Camarão Rimicaris.

Na base da cadeia alimentar encontram-se bactérias quimiossintéticas, ou seja, a fonte de carbono é inorgânica (CO2 – tal como na fotossíntese), mas a fonte de energia é química, obtida através de enxofre e metano e da oxidação de sulfuretos. Alimentando-se dessas bactérias, aparecem vermes e moluscos bivalves gigantescos, com 26 centímetros de comprimento. Estranhas espécies de caranguejos e de camarões e outros animais mais complexos surgem no fim da cadeia alimentar.

A fauna móvel é sobretudo constituída pelo caranguejo Bythograea thermidon e por numerosas galateas (Munidopsis). Entre os peixes, o mais abundante é o zoarcídeo Thermarces cerberus.

A descoberta destas estranhas espécies veio mostrar que a vida pode existir longe da energia solar e em ambientes muito diferentes daqueles que pensávamos ser condição necessária para a evolução biológica. Especula-se hoje, por exemplo, que possa ter sido nesses ambientes que a vida primitiva se originou no nosso planeta. Sendo assim, é bem possível que existam condições semelhantes noutros planetas, e é natural que em Marte ou em Europa, um dos satélites de Júpiter, possam existir formas de vida no subsolo ou em oceanos subterrâneos.

Diogo Almeida, 11º 1A

Animais Poiquilotérmicos e Endotérmicos

Os animais poiquilotérmicos são animais de “sangue-frio”, ou também designados por exotérmicos. Estes não têm mecanismo de controlo da temperatura interna do seu corpo, assim o seu metabolismo dependente do meio externo. Para conseguirem manter a sua temperatura corporal estável adoptam certos mecanismos de comportamento ao longo do dia.
Os animais poiquilotérmicos incluem todos os animais excepto as aves e mamíferos. Em contraste com estes, existem os endotérmicos.
Os animais endotérmicos são aqueles a que nós chamamos de “sangue quente” ou também designados por homeotérmicos. Ao contrário dos poiquilotérmicos, estes animais possuem mecanismos internos que regulam a temperatura corporal.
A termorregulação é o nome a que se dá a esta capacidade de regular a temperatura interna. Este é um processo homeostático, uma vez que regula o ambiente interno de um ser vivo, tal como a osmorregulação.
Nos animais poiquilotérmicos, esta termorregulação é efectuada através dos tais padrões de comportamento que permitem absorver ou perder calor, enquanto nos animais endotérmicos, esta já depende da taxa metabólica destes mesmos seres.
Alguns tipos de comportamentos demonstrados pelos animais poiquilotérmicos são: entrar e sair da água, exposição ao sol ou procura de sombra, mudança de profundidade nas águas, etc.
Os mecanismos internos dos animais endotérmicos funcionam como um termóstato ou seja, o organismo vai corrigir a diferença de temperatura entre o interior e o exterior do corpo através de uma série de processos. A este tipo de comportamento de um organismo face a uma variação de temperatura chama-se retroacção negativa.

O hipotálamo vai ser o centro deste processo, é este que vai comandar o resto do organismo a actuar de forma correcta: os nervos da pele ao sentirem uma variação da temperatura, enviam um estímulo ao hipotálamo; este ao receber o estímulo vai comandar o corpo a activar certas funções, no caso humano, quando é detectado um desvio para baixo do valor normal da temperatura do organismo, os músculos esqueléticos e os capilares sanguíneos contraem-se (daí uma pessoa tremer quando está com muito frio); quando é detectado um desvio para cima do valor normal, as glândulas sudoríparas começam a produzir suor e os capilares sanguíneos dilatam-se.
Assim conclui-se que são vários os métodos utilizados para regular a temperatura corporal nos seres endotérmicos: transpiração; dilatação/contracção dos capilares sanguíneos; contracção dos músculos esqueléticos.

Gonçalo Pinto, 10º 1A

A importância da fotossíntese na atmosfera primitiva e actual

A atmosfera é um subsistema constituído pela camada gasosa que envolve e penetra em todos os outros subsistemas terrestres.
Sabe-se que esta, e as condições ambientais nela presentes hoje são completamente distintas das vigentes há cerca de 4,6 biliões de anos, após a formação do sistema solar, quando a Terra iniciou um processo de diferenciação.
De acordo com a hipótese da desgasificação, os gases constituintes da atmosfera primitiva tiveram origem no interior do Globo, atingindo a superfície graças a erupções vulcânicas.
Os gases voláteis, como o hidrogénio, o hélio e outros gases raros escaparam para o espaço quase na totalidade, enquanto outros eram retidos pela força gravítica.
A atmosfera primitiva seria assim constituída maioritariamente por vapor de água (H2O), dióxido de carbono (CO2) e azoto molecular (N2), apresentando pequenas quantidades de metano (CH4) e amoníaco (NH3).
As condições então reinantes, ainda que muito diferentes das actuais, satisfaziam os requisitos para o desenvolvimento de formas de vida. Em primeiro lugar, a Terra localizava-se próxima de uma fonte de energia, o Sol, a uma distância tal que lhe conferia características únicas, de entre os oito planetas do sistema solar: temperatura amena, graças à capacidade de retenção da atmosfera de parte da radiação solar reflectida pela Terra (para este facto contribui principalmente o dióxido de carbono); e água no estado líquido.
A massa contribuiu também para a sua particularidade, visto que a Terra é um corpo suficientemente grande para conservar a atmosfera, sem a tornar demasiado densa e impeditiva da passagem dos raios solares, mas capaz de fornecer protecção contra corpos estranhos.
A origem da vida na Terra terá ocorrido no período entre 3,9 e 2,5 biliões de anos atrás, conhecido por período Arqueano. Esta terá aparecido de forma abiótica, isto é, a partir de reacções químicas ao acaso, reacções essas que estarão na génese dos primeiros compostos orgânicos.
Supõe-se que os primeiros seres vivos terão surgido em meios aquáticos, pelas condições únicas que, muito provavelmente, o meio oferecia. Em primeiro lugar, as substâncias orgânicas que se formavam na atmosfera e na crosta da Terra primitiva eram levadas, pelas águas da chuva, para os lagos e mares em formação. A acumulação destas substâncias, durante milhares de anos, transformou os mares primitivos numa verdadeira “sopa” nutritiva: o caldo primordial.
Este ecossistema conferia também uma protecção contra os raios UV que atingiam a superfície, impedindo a proliferação de qualquer forma de vida.
Admite-se que, devido à sua pouca complexidade, os primeiros seres vivos eram heterotróficos, isto é, incapazes de sintetizar matéria orgânica.
Considerando as características da Terra primitiva e dos primeiros seres vivos, tudo indica que a primeira forma de obtenção de energia a surgir terá sido a fermentação.
Este processo teria libertado para a atmosfera grandes quantidade de dióxido de carbono, o que criou condições para o aparecimento de seres fotossintéticos.
A escassez de alimento nos meios aquáticos terá levado um certo grupo de seres a evoluir no sentido da produção do seu próprio alimento.
Pensa-se que terá sido um grupo específico de bactérias, as cianobactérias, os primeiros organismos a realizar este importante processo biológico.
Os seres fotossintéticos captam do meio água e dióxido de carbono. A partir destas substâncias sintetizam matéria orgânica, graças à energia luminosa.
A capacidade de alguns seres vivos realizarem a fotossíntese oxidativa, ao retirarem o oxigénio do dióxido de carbono e de outros elementos, deverá ter permitido o seu aparecimento na atmosfera.
À medida que os seres fotoautotróficos proliferavam, como consequência da sua actividade, o teor de oxigénio aumentava progressivamente. No momento em que os oceanos perderam a capacidade de o fixar na totalidade, este começou a dissipar-se para a atmosfera, poluindo-a e tornando-a aeróbia.
Logo que principiaram a existir quantidades significativas de oxigénio, na atmosfera, como produto secundário da fotossíntese, formou-se, na estratosfera, um escudo de ozono (O3). Esta camada passou a absorver os raios UV, protegendo a superfície terrestre. Tal facto possibilitou a colonização dos meios terrestres, levando a uma explosão de vida, verificada no período Pré-Câmbrico.
Assim, há cerca de 1500 milhões de anos, a atmosfera tinha atingido a composição actual: como componente maioritário, o azoto, seguido do oxigénio.
Em suma, a fotossíntese criou condições para que a vida continuasse e a atmosfera evoluísse. Caso os seres fotossintéticos não tivessem surgido, os heterotróficos fermentativos teriam esgotado toda a matéria orgânica dos mares primitivos: a vida teria sucumbido nos primórdios da sua existência, por falta de alimento.
A importância deste processo é de tal nível que aproximadamente 150 biliões de toneladas de dióxido de carbono são removidas da atmosfera anualmente e utilizadas na produção de nova substância vegetal, e 120 biliões de toneladas de oxigénio são libertadas anualmente, durante a fotossíntese.
A situação reinante durante milhares de anos foi de estabilidade: alguns destes gases eram produzidos e consumidos ciclicamente, mantendo-se um equilíbrio entre a sua emissão e remoção.
Porém, desde o início do século XX que a composição da atmosfera tem vindo a sofrer alterações, não a nível dos componentes maioritários, mas sim em alguns componentes vestigiais já existentes e noutros entretanto emitidos.
A partir do momento em que a velocidade com que alguns gases são lançados, supera a velocidade da sua remoção, a sua concentração na atmosfera aumenta, e estes passam a exercer efeitos nocivos sobre o meio natural e os seres vivos.
Um dos gases que tem sofrido um aumento exponencial é o dióxido de carbono, que apesar de ser essencial na manutenção de uma temperatura amena à superfície da Terra, quando em excesso pode ter consequências desastrosas, levando a profundas alterações climáticas.
O que mais tem contribuído para este fenómeno tem sido a destruição de florestas, importantes sumidouros de CO2, uma vez que são responsáveis pela sua remoção da atmosfera, e pela emissão de O2. Uma das medidas de combate às alterações climáticas passa claramente por evitar a desflorestação, e pela criação e recuperação de espaços verdes.
As causas destas variações são naturais, mas sobretudo antropogénicas.
É, portanto, necessário adoptar novos comportamentos, tendo em vista a protecção das características da nossa atmosfera, caso contrário esta tornar-se-á tóxica para muitos seres vivos, entre os quais, o Homem.

Ana Filipa Louro, 10º 1A

As hormonas vegetais - As auxinas

As auxinas, alem de outras hormonas, tem um papel importante no crescimento das plantas, assim como os animais as plantas tem grande parte do seu metabolismo controlado por hormonas.

Que tipos de hormonas há?
• Giberelinas – são produzidas no caule e em sementes em desenvolvimento.
• Citocinina – é o grupo de substâncias que regulam o crescimento e desenvolvimento das plantas; encontram-se em sementes e frutos em crescimento.
• Etileno – É o composto orgânico mais simples e o único gás que participa na regulação dos processos fisiológicos das plantas.

As auxinas:
Entre os vários tipos de auxinas o mais comum é o ácido indolilacético (AIA). Este tipo de auxinas é produzido nas extremidades do caule, em folha jovens, em flores e frutos.
Os efeitos destas hormonas são muito variados, dependendo da sua concentração bem como da espécie de planta em que actua. Um dos efeitos das auxinas e o crescimento da planta, já que actuam na parede celular, provocando o seu crescimento. O crescimento dos frutos dá-se devido as auxinas libertadas pelas sementes

Joana Cerdeira, 10º 1A

Termorregulação

A termorregulação é um conjunto de sistemas que definem a regulação da temperatura do corpo de um ser vivo, com o fim de promover a homeostasia, ou seja, o controlo no organismo do animal que assegure as condições necessárias compatíveis com a vida. Certos animais, como é o caso do lagarto, não possuem mecanismos homeostáticos como a termorregulação e por isso a temperatura do seu corpo não é estável e varia consoante a temperatura do meio externo. Pelo contrário os animais homeotérmicos, também conhecidos como animais de sangue quente, têm a possibilidade de manter a temperatura do seu corpo constante, independentemente da temperatura do meio exterior. No caso da espécie humana, normalmente, a temperatura a que se mantém o interior do corpo destes animais é de 37ºC. No caso do ser humano o responsável pela manutenção da temperatura normal do corpo é o hipotálamo pois o aquecimento ou arrefecimento desta zona leva a que haja um aumento ou diminuição da perda de calor.
A hibernação e a estivação são duas adaptações que estão relacionadas com a termorregulação pois permitem a certos animais sobreviver em alturas em que os valores de temperatura ambiente são desfavoráveis (por serem muito altos ou muito baixos).
Certas espécies de animais que habitam nas florestas temperadas recorrem, durante o Inverno, à hibernação, ou seja entram num estado em que a temperatura do seu corpo baixa e a velocidade metabólica diminui, as transformações químicas existentes no interior do organismo do ser vivo são mais lentas. No caso do deserto, em que o ambiente é quente e seco, alguns animais optam pela estivação que é um processo idêntico á hibernação só muda o facto de ser um “sono de Verão” enquanto a hibernação é feita durante os meses de Inverno.

André Correia, 10º 1A

As bactérias ...

As bactérias são os mais pequenos e mais antigos organismos conhecidos, tendo sido descobertas no século XVII, após a invenção do microscópio. Mas só no século XIX, graças ao químico francês Louis Pasteur, se conseguiu concluir que são causadoras de muitas doenças. As bactérias encontram-se por todo o lado e não são somente agentes causadores de doenças (bactérias patogénicas) mas também podem revelar-se insubstituíveis na manutenção do equilíbrio ecológico.
Na verdade a maior parte das bactérias com as quais convivemos são benéficas. Desempenham tarefas importantes para o organismo, ajudando por exemplo, na digestão de alimentos, como açúcares e fibras, e sintetizando vitaminas que o homem, por si só, não consegue produzir.
Qualquer mudança, levando à ausência ou presença de bactérias benéficas, pode desencadear efeitos no metabolismo e o desenvolvimento de doenças como inflamações intestinais.
De acordo com os cientistas, pelo menos 50% das fezes humanas são constituídas de bactérias que se começam a alojar no intestino pouco depois do nascimento. Na fase adulta, as pessoas convivem com aproximadamente 100 triliões de micróbios, de mais de mil espécies.
São seres vivos unicelulares e procariontes e, ainda que de dimensões reduzidas, são visíveis ao microscópio óptico.
A base primária utilizada na distribuição universal das bactérias é a sua versatilidade de metabolismo. As bactérias podem viver em condições de aerobiose e podem utilizar quase todas as substâncias como fonte de energia.
Nem sempre o meio ambiente é favorável à sobrevivência destes microorganismos. Temperaturas muito altas ou muito baixas podem destrui-los ou inactivá-los. Por vezes, para sobreviverem às más condições ambientais, podem manter-se em latência por períodos bastante longos, sob a forma de esporos.

Acção patogénica:
As bactérias desenvolvem a sua acção patogénica através da produção de enzimas ou de toxinas. As enzimas vão actuar directamente sobre as células vizinhas. As toxinas, que são proteínas tóxicas, subdividem-se em endotoxinas (quando incorporadas na bactéria e apenas prejudicam as células circundantes) e exotoxinas (quando libertadas para fora das bactérias e transportadas pelo sangue vão actuar sobre células distantes do local onde foram produzidas).

Morfologia das bactérias:
Atendendo à forma de como se apresentam podemos dividi-las em:
- Cocos – são esféricas e imóveis. Podem apresentar-se isoladas – cocos -agrupadas.duas a duas – diplococos, em cadeia – estreptococos, em cacho – estafilococos, ou em forma de cubos - sarcina
- Bacilos ou bastonetes – possuem forma alongada e mobilidade própria.
- Vibriões – em forma de vírgula apresentando mobilidade própria.
- Espirilos – em forma de espiral apresentando mobilidade própria.
- Espiroquetas – têm forma ondulante e apresentam mobilidade própria.

Importância ecológica das bactérias:
As bactérias são organismos extremamente adaptáveis e, por isso, capazes de viver em qualquer ambiente da Terra. Estão presentes na atmosfera, até uma altitude de 32 000 metros, e no interior da superfície terrestre, até uma profundidade de 3000 metros. Há ainda espécies que vivem nas fontes quentes das profundidades oceânicas, onde a temperatura ronda os 100°C e a pressão é de 265 atmosferas, enquanto que outras conseguiram adaptar-se a ambientes extremamente ácidos ou alcalinos. Com efeito, as bactérias conseguem abastecer-se da energia de que precisam de formas muito mais variadas do que os organismos superiores. Algumas bactérias conseguem obter os alimentos através da fotossíntese, tal como os vegetais, outras são parasitas e provocam doenças mais ou menos graves tanto nas plantas como nos animais (basta pensar na tuberculose ou na peste, por exemplo), mas a sua maioria alimenta-se de qualquer tipo de substância orgânica.
Ao decomporem todos os produtos dos outros organismos vivos, que doutro modo se extinguiriam, as bactérias permitem a recuperação dos minerais neles contidos. Sem as bactérias, qualquer forma de vida complexa, incluindo o ser humano, desapareceria rapidamente do nosso planeta.

Sara Porto, 10º 1A

Por que mudam as folhas de cor no Outono?

Todos os Outonos a diminuição do número de horas de sol e a descida das temperaturas levam as árvores a prepararem-se para o Inverno. Nesta preparação deixam cair milhões de toneladas de folhas. Em certas regiões, a queda das folhas é precedida por um espectáculo de cores. Inicialmente, as folhas verdes tornam-se amarelas, laranjas e encarnadas. Estas mudanças de cor são resultado de transformações nos pigmentos da folha.
A clorofila é um composto instável. A incidência da luz solar faz com que esta se decomponha. Para manter a quantidade de clorofila nas suas folhas a planta sintetiza-a continuamente. A síntese de clorofila necessita de luz solar e temperaturas elevadas. Assim, durante o Verão, a clorofila é continuamente degradada e regenerada nas folhas das plantas.
Quando os carotenóides e as clorofilas estão na mesma folha, esta capta luz encarnada, azul-esverdeada e azul. A luz reflectida pela folha é verde, funcionando os carotenóides como um pigmento acessório. A energia luminosa captada pelos carotenóides é transferida para as clorofilas, que a usam na fotossíntese. Os carotenóides permanecem nas folhas mesmo quando a clorofila desaparece. Quando tal acontece, estes fazem com que a folha adquira uma cor quente.
Durante o Verão as folhas são fábricas de produção de glicose a partir de dióxido de carbono e água, produção esta desencadeada pela acção da luz nas clorofilas. A água e os nutrientes (seiva bruta) entram pela raiz e sobem através do xilema até às folhas. A matéria orgânica obtida através da fotossíntese passa das folhas para as outras partes da planta através do floema, onde parte da energia é usada para o crescimento das células e outra parte é armazenada.
Os dias progressivamente mais curtos e as noites mais frias características do Outono desencadeiam mudanças na planta. Essas transformações podem traduzir-se, em algumas plantas, no crescimento de uma membrana entre o caule e a folha. Esta membrana dificulta a passagem de nutrientes para o interior da folha. Devido a este impedimento, a produção de clorofila na folha diminui e o seu aspecto verde desaparece progressivamente. Se a folha contiver carotenóides, a sua cor vai passando para amarelo à medida que a clorofila for deixando de ser sintetizada. Este é o primeiro sintoma da senescência. O primeiro passo na degradação da clorofila é a conversão de clorofila a em clorofilideo, reacção catalisada pela clorofilase. O catabolismo (processo metabólico nos organismos vivos que envolve a decomposição de substâncias relativamente complexas noutras mais simples, normalmente com libertação de energia) da clorofila desmascara a presença de carotenóides, que se acumulam durante a senescência.

Dá-se o nome de senescência ao processo de envelhecimento de uma estrutura vegetal determinada (por exemplo amarelecimento das folhas, maturação de flores e frutos) que provoca o fim da vida funcional desse órgão e, em certos casos, do organismo. Durante a senescência verifica-se, nos tecidos vegetais, um decréscimo na actividade metabólica (as taxas de fotossíntese e de respiração são inferiores às dos tecidos em plena metabolização, o que causa um desequilíbrio), o progressivo desaparecimento de clorofila, a degradação das proteínas, ácidos nucleicos, amido, etc. Há, assim, um decréscimo do poder de síntese e, por outro lado, um aumento dos processos de catabolismo.
Existem vários factores capazes de alterar o início da senescência, como por exemplo a duração do fotoperíodo, a temperatura, as deficiências de minerais, água disponível, etc. A intervenção de certas hormonas vegetais influencia também o processo, provavelmente através da regulação e síntese do RNA. A senescência resulta, afinal, de uma alteração do balanço hormonal que vai actuar sobre o código genético que preside à síntese das diversas enzimas
No fundo, a senescência é um processo altamente regulado durante o qual vários mecanismos metabólicos(1) são activados enquanto outros são desactivados.

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(1) O metabolismo é a totalidade de reacções químicas que ocorrem nas células vivas, incluindo a síntese de substâncias complexas a partir de outras mais simples (anabolismo), a degradação de substâncias alimentares complexas em moléculas mais simples (catabolismo), geralmente com libertação de energia, e a manutenção e renovação químicas de todas as partes do organismo.

Joana Magalhães da Silva, 10º 1A

Clonagem ...

A Clonagem é um processo "natural" ou artificial pelo qual são produzidos clones, copias fiéis geneticamente de outro ser, por reprodução assexuada. A Clonagem tem sido, recentemente, um assunto muito debatido como advento de técnicas que permitem a clonagem de animais a partir de óvulos não fecundados. Mas processos de clonagem artificial são desde há muito conhecido entre produtores agrícolas.
A clonagem, como referido, é também é um processo "natural", realizado principalmente por plantas que dão origem a novos seres de vida independente a partir de brotamentos ao longo do rizoma. A técnica de clonagem animal (exemplo: ovelha Dolly), embora seja mais complexa do que a vegetal e ainda esteja longe de ser totalmente dominada, os objectivos finais são bastante semelhantes, entre outros, a possibilidade de multiplicação de animais como boas características genéticas e a recuperação de populações de espécies ameaçadas de extinção, embora seja injustificável, para fins reprodutivos, tendo em conta: os seus riscos e princípios éticos (Organização Mundial da Saúde e UNESCO são contra os estudos de clonagem para estes fins).
Mas na verdade, nada tem impedindo o avanço da ciência a passos largos com estudo e aperfeiçoamento de técnicas de clonagem, a grande questão passa por saber de que forma e para que fins esta tecnologia será manipulada. No plano terapêutico, mesmo que as pesquisas avancem a possibilidade ou não de se manipular células humanas deve ser tratada com extrema prudência e regulada por comissões disciplinares para que empresas oportunistas não venham a utilizar esta técnica para outros fins, que não, o avanço da ciência e beneficio da humanidade.

Mariana Vicente, 11º 1B

Recursos naturais - recursos geológicos

Recursos geológicos: todos os bens naturais de natureza geológica existentes na crosta terrestre e que são passíveis de aproveitamento. O seu aproveitamento está dependente da respectiva concentração na crosta terrestre. Os recursos geológicos conhecidos que podem ser explorados denominam-se reservas. Por apresentarem um processo de formação muito lento, e inferior à taxa de consumo humano são não renováveis, à excepção dos recursos hídricos e calor geotérmico.

Recursos minerais:
Recursos minerais são diversos materiais passíveis de serem utilizados pelo Homem e que foram concentrados lentamente por vários processos geológicos, podendo ser classificados em metálicos e não metálicos.
À concentração média de um elemento químico na crosta terrestre dá se o nome de clarke, exprimindo-se em exprime-se em partes por milhão (ppm) ou gramas por tonelada (g/t).
Os locais cuja concentração média de um elemento é superior ao clark desse elemento chamam-se jazigos minerais.
Certos minerais que contêm determinados metais na sua composição são denominados minérios, cuja extracção é acompanhada de uma parte não aproveitável: a ganga.
A exploração mineira provoca ainda inúmeros danos ambientais (desflorestação, remoção das camadas de solo, perturbação de ecossistemas frágeis, alteração da paisagem, etc)

Águas subterrâneas:
As rochas existentes na crosta podem funcionar como reservatórios de água, caso possuam a porosidade e permeabilidade adequadas, formando um aquífero.
Os aquíferos são um recurso de extrema importância: da água doce disponível (3% de toda a água existente), 30% corresponde a águas subterrâneas e apenas 1% às águas que escorrem na superfície.
Os aquíferos podem ser de dois tipos: livres (a formação geológica apenas está limitada na base por uma formação impermeável) e confinados (limitado na base e no topo).
A ocupação do solo junto a aquíferos deve ser cuidada, pois certas actividades humanas junto da zona de recarga (local onde o aquífero é alimentado) têm graves consequências: poluição física (temperatura, radioactividade, etc), poluição química (metais, produtos tóxicos, etc) e poluição biológica (vírus, bactérias, etc).

Recursos Energéticos:
Os recursos energéticos são fundamentais para a actividade do ser Humano, estando na base do avanço tecnológico e industrial da Humanidade.
A maior parte da energia consumida na actualidade provém de combustíveis fósseis (75%).
A utilização de combustíveis fósseis provoca inúmeros danos ambientais (aumento do efeito de estufa, poluição das águas, alterações climáticas e consequente subida do nível médio das águas, chuvas ácidas, etc).

Combustíveis fósseis:
Os combustíveis fósseis são recursos energéticos não renováveis e assumem três formas principais na crosta terrestre: sólida (carvão), líquida (petróleo) e gasosa (gás natural).

Energia geotérmica:
A energia geotérmica é um recurso geológico limpo e renovável
Pode-se dividir em dois tipos: energia de alta entalpia e energia de baixa entalpia, conforme o fluido se encontrar a uma temperatura superior ou inferior a 150 ºC.

Energia nuclear:
A energia nuclear é produzida através de reacções de fissão ou fusão dos átomos, nas quais são libertadas grandes quantidades de energia, contudo, este processo apresenta problemas de difícil resolução (resíduos radioactivos, perigo de explosão, etc).
A fusão nuclear envolve átomos mais leves do que a fissão e muito abundantes na natureza (deutério, tritio ou hidrogénio), sendo o impacto ambiental resultante do processo de fusão é muito menor comparado com o processo de fissão.
Contudo, a tecnologia ainda não conseguiu criar reactores de fusão devido às altas temperaturas necessárias para levar a cabo o processo.

O problema da exploração dos recursos geológicos está na forma e intensidade como o fazemos. Muitos dos processos de exploração dos recursos geológicos têm um impacto negativo, quer pela própria natureza poluente do recurso, quer pela sua má gestão. A exploração dos recursos geológicos deve estar enquadrada num modelo global de desenvolvimento sustentável. É urgente procurar soluções que evitem o esgotamento das reservas existentes e minimizem os impactos ambientais, respondendo às necessidades presentes e assegurando a qualidade de vida das gerações vindouras. Ou seja, uma exploração sustentada dos recursos geológicos. Caso contrário o futuro do Homem e do planeta Terra como o conhecemos está em risco.

João Bezelga, 11º 1B

Sexo e Variabilidade

A actividade sexual está intimamente ligada à variabilidade genética. A actividade sexual está presente em todas as espécies de seres vivos e tem como fim principal a reprodução e a continuação dessa espécie. Existem dois tipos de reprodução: reprodução sexuada e reprodução assexuada. Na reprodução sexuada ocorre fecundação e uma meiose, ou seja, são originados novos indivíduos que têm origem num ovo, célula que resulta da fusão de dois gâmetas.
A reprodução sexuada implica que ocorra a fusão de dois gâmetas, o gâmeta masculino e o gâmeta feminino, ou seja, é necessário que se verifique fecundação. A célula resultante, o ovo ou zigoto, tem, portanto, um conjunto de cromossomas que provêm dos dois gâmetas, isto é, possui pares de cromossomas do mesmo tipo, um de origem materna e outro de origem paterna. Estes cromossomas denominam-se por cromossomas homólogos. Estes cromossomas possuem forma e estruturas idênticas e são portadores de genes que se complementam.
A meiose é um processo de divisão nuclear através do qual se formam núcleos que possuem um só cromossoma de cada par de cromossomas homólogos, isto é, têm metade do número de cromossomas do núcleo inicial. As células que possuem essa guarnição cromossómica são representadas por n e designam-se por células haplóides. Deste modo, a meiose implica a passagem de diploidia para haploidia. Estas células haplóides resultantes apresentam uma configuração genética diferente umas das outras. Na meiose verificam-se duas divisões, a divisão I e a divisão II, dando origem a quatro núcleos haplóides. A divisão I é precedida pela interfase, durante a qual no período S se efectua a replicação do DNA constituinte dos cromossomas, e, por isso, é esta a divisão que promove a variabilidade genética. Assim quanto maior o número de pares de cromossomas homólogos maior o número de recombinações genéticas. Outro dos factores que contribuem para a variabilidade genética na meiose é um fenómeno denominado por crossing-over que se processa na Profase I, uma das fases da divisão I da meiose. O crossing-over surge aquando do emparelhamento de pares de cromossomas. Através desse emparelhamento irrompem ponto de cruzamento entre dois, cromatídios de cromossomas homólogos, os pontos de quiasma. Ao nível destes pontos, pode haver rotura de cromatídios, podendo ocorrer trocas recíprocas de segmentos de cromatídios entre dois cromossomas homólogos. Isto irá originar novas combinações genéticas.
Outro factor causador da variabilidade genética é as mutações cromossómicas. Estas ocorrem também durante a meiose e são anomalias que afectam o número ou a estrutura dos cromossomas. Ao efectuar-se a troca de segmentos entre cromatídios de cromossomas homólogos, essa troca pode ser anormal, dando origem a alterações estruturais dos cromossomas. A maioria das mutações cromossómicas são prejudiciais para o indivíduo que é portador ou para os seus descendentes. No entanto, algumas delas podem ser benéficas e melhorar a capacidade de sobrevivência dos indivíduos das novas gerações. Por outro lado, as mutações são uma fonte importante de variabilidade genética que permite a diversidade de organismos e a evolução das espécies.
Resumindo, a reprodução sexuada e as mutações cromossómicas são as principais fontes de variabilidade genética.

Bernardo Soares, 11º 1B

Raças ...

“Esta raça de cão é muito boa para se ter num apartamento.”
“Não quero misturas para manter esta raça de cavalos pura.”
“Muita gente sofre injustiças sociais por serem de uma raça diferente.”
Estas frases e outras são muito ouvidas no dia a dia. Todas elas se referem ao mesmo termo: raça. O que é uma raça? Um “conjunto de seres da mesma espécie que são ligeiramente diferentes dos outros seres dessa mesma espécie mas semelhantes entre si”.
Como, ao longo da história, surgiram estas raças? De acordo com Lamarck, uma mesma espécie teve de se adaptar a diversos meios, tendo-se adaptado cada grupo de seres vivos de uma forma diferente dos outros. Pela lei do uso e desuso, os seres vivos desenvolveram ou atrofiaram certos órgãos ou membros. De seguida, pela lei da herança dos caractéres adquiridos, os progenitores passaram esse desenvolvimento ou esse atrofio aos seus descendentes. Ao longo dumas gerações, obtém-se vários grupos que, apesar da mesma espécie, possuem diferentes graus de desenvolvimento das suas várias estruturas.
No entanto, segundo a teoria aceite actualmente, ou seja, de acordo com Darwin (mais concretamente o Neodarwinismo), dentro duma mesma espécie existe variabilidade intra-específica (devida à variabilidade genética). Uma mesma espécie, ao estar sujeita a diferentes tipos de selecção natural, acaba por formar diversos grupos, cada qual com o seu “mais apto” que, por sobreviver em maior quantidade, se reproduz em maior quantidade. No final, cada grupo tem um conjunto de características (um fundo genético) diferente dos outros, mas todos semelhantes entre si.
Tanto pelo ponto de vista de uma teoria como de outra, os “grupos” diferentes entre si apesar de pertencerem à mesma espécie representam diferentes raças.
Dando um exemplo, Darwin reparou que, nas Ilhas Galápagos, cada ilha tinha um “tipo” de tentilhão característico e único que, com já vimos, surgiram por cada ilha ter critérios de selecção natural diferente das outras. Cada “tipo” é na verdade uma raça de tentilhão.
Apesar de se usar o termo raça relativamente bastantes vezes, uma pergunta se levantou, e ainda procura ser definitivamente respondida: As raças, do ponto de vista científico, existem?
No debate actual, existem argumentos tanto a favor como contra a sua existência: é um termo já muito usado no dia a dia mas, por outro lado, é um termo que não têm fundamento científico; é um termo bastante prático para referir grupos dentro de uma espécie mas, para isso, já existe o termo sub-espécie. Existem mesmo evidências científicas: existem diferenças morfológicas entre duas “raças” diferentes mas também existem sobretudo semelhanças; numa análise ao código genético de duas raças, são observadas diferenças mas que são praticamente residuais face à dimensão do genoma de cada espécie.
Na actualidade, segundo dados científicos, não existem argumentos suficientes para se considerar as raças como uma realidade. As diferenças morfológicas e genéticas já referidas não justificam a existência de um taxon ainda mais específico do que a espécie ou sub-espécie.
Vendo bem, como seria esse novo taxon?
· grupo de seres vivos;
· com fundo genético semelhante;
· morfologicamente semelhantes entre si;
· capazes de se reproduzir originando seres férteis.
Olhando atentamente para esta definição, reparamos que é uma cópia quase exacta da definição de espécie, não havendo portanto sentido em a criar.
Também se poderia sugerir que se fizesse uma selecção natural ou artificial de tal modo disruptiva que se começassem a evidenciar mais claramente as diferenças entre duas “raças”, ou até mesmo uma manipulação genética que as evidenciasse; no entanto, isso teria de ser um processo muito cuidadoso porque se as diferenças fossem demasiadas, as duas raças tornar-se-iam sexualmente incompatíveis: estaríamos não perante duas raças, mas perante duas espécies diferentes.
Face a estas dificuldades em provar a existência real das “raças”, elas são consideradas neste momento como um abuso de linguagem, uma ideia fictícia, uma desculpa medíocre para justificar, entre outras coisas, o “racismo” de que tanto se ouve falar.
Encaremos a realidade, desenganemo-nos: as raças não existem!

Inês Sousa Borges de Almeida, Colégio Valsassina – 11º B

A história e actividade da biotecnologia

A palavra biotecnologia, bem como toda a sua área de acção é, à primeira vista, estranha à maioria de nós. Porém, biotecnologia é apenas uma expressão recente para definir uma área da ciência que já acompanha o Homem há milhares de anos, e que tem sofrido grandes evoluções nas últimas décadas. Começo então por definir biotecnologia como a área do saber que junta a tecnologia à vida, utilizando assim seres vivos com o objectivo de obter produtos e serviços úteis.

A história e actividade da biotecnologia
A biotecnologia passou por várias fases de evolução até atingir o grau de desenvolvimento e de importância de adquiriu nos nossos dias. Na primeira geração, a biotecnologia era sobretudo utilizada na produção de bens alimentares como pão, vinho, queijo e outros géneros fermentados. Inconscientemente, os seres humanos de então serviam-se de bactérias, leveduras e enzimas para produzir alimentos a partir de matérias-primas de que dispunham. Os humanos verificavam que estes novos alimentos tinham um período de conservação superior ao da matéria-prima que lhes deu origem. Esta descoberta terá levado à expansão destes processos.
Algumas descobertas, alguns séculos mais tarde, vêm, no entanto, evidenciando algo que era, até então, desconhecido para o Homem. Em 1665 Robert Hooke ao observar um pedaço de cortiça reconhece que esta é constituída por minúsculas “caixas”. A estas “caixas”, como Hooke lhes chamou, viríamos a chamar células. Assim se inicia a actividade científica num campo completamente novo e a que hoje chamamos a biologia e a biotecnologia. Aproximadamente 10 anos mais tarde, Anton van Leeuwenhoke, combinando várias lentes, constrói o primeiro microscópio óptico capaz de uma ampliação de 270 vezes, o que permitiu ver, pela primeira vez microrganismos e abrir ainda mais o pequeno mundo que o olho humano não via até essa altura. Mais tarde, 170 anos depois, Mathias Schleiden e Theodore Schwann lançam a primeira teoria de que todos os seres vivos seria constituídos pela tais “caixas”, as células.

Porém, só no final do século XIX é que surge a grande descoberta que revoluciona completamente a biologia: Gregor Mendel, um monge que trabalhava no seu mosteiro, em Brno, na República Checa, começa a fazer experiências com ervilhas com flores de cores diferentes. Mendel acabava de desvendar a hereditariedade. Por este motivo se considera Mendel o pai de uma nova ciência: a genética. É também no século XIX que se intensificam as actividades dos nossos antepassados e que a produção de produtos fermentados é massificada. Nesta altura os trabalhos de Louis Pasteur revelaram-se muito importantes. Começa a produzir-se levedura da cerveja e álcool etílico (C₂H₆O) para a indústria química.
No início do século XX é a primeira guerra mundial que vem estimular a biotecnologia. As munições necessárias para a guerra requeriam quantidades elevadas de acetona (C₃H₆O). Uma vez que este solvente pode ser produzido a partir da fermentação acetobutírica, os biólogos aliados uniram-se para aumentar o rendimento daquele processo. Dado o grande impulso resultante para a indústria da fermentação, começaram também a produzir-se algumas vitaminas como a riboflavina. Na década de 30, a biotecnologia produzia já hidrocarbonetos e plásticos a partir de excedentes agrícolas, sendo por isso um impulso à petroquímica. Na década de 40 tem maior importância a biotecnologia vermelha, ou seja, a que se refere à medicina. É neste período que a penicilina, descoberta por Alexander Fleming em 1928, começa a ser produzida em massa dadas as infecções que assolaram a Europa durante a Segunda Guerra Mundial. Este facto é o marco para o início da segunda geração da biotecnologia. A partir deste momento começam a produzir-se enzimas e vitaminas a partir do uso de microrganismos. Começam a produzir-se novos antibióticos naturais e também artificiais a partir de substâncias produzidas por microrganismos. Corria porém o ano de 1953 quando surge o grande marco para história da biologia, da biotecnologia, da genética e das ciências da vida em geral. Na Universidade de Cambridge dois investigadores, um britânico, Francis Crick, outro americano, James Watson descobriram a estrutura helicoidal do DNA. Foram estes dois cientistas que provaram que o DNA é uma molécula em forma de dupla hélice constituída por duas cadeias complementares de nucleótidos.

A terceira geração da biotecnologia começa na década de 70 com a chamada engenharia genética. O termo biotecnologia passa a ser de uso mais comum na sociedade. As técnicas de DNA recombinante permitem colocar um fragmento genómico de interesse num hospedeiro abrindo a possibilidade de combinar sequências de DNA de seres vivos muito diversificados. Com a descoberta de enzimas capazes de cortar o DNA em locais específicos, isolando genes que codificam as características desejadas, podemos criar novas cadeias de DNA em seres vivos consoante as nossas necessidades. Depois de isolado o gene, basta inseri-lo num hospedeiro através de ligases (enzimas que ligam o gene ao DNA do hospedeiro, o qual também tinha sido cortado). A produção de novos produtos com estas técnicas vem constituir uma alternativa muito viável à síntese química. Por outro lado, podemos deste modo alterar as características de um ser vivo. É assim que surgem os OGM – Organismos Geneticamente Modificados – ou transgénicos. O primeiro grande exemplo que marca o inicio desta terceira geração é a construção de um gene combinando DNA bacteriano e DNA de sapo (Xenopus laevis). Esta investigação abriu portas para que, como referia Aluízio Borém no seu artigo A história da biotecnologia, a actividade da biotecnologia ocorre “onde as barreiras estabelecidas na formação das espécies desaparecem”. Exemplos mais recentes são o tomate resistente ao amolecimento ou o milho resistente a pragas. Porém, a aplicação destas tecnologias conduz também a resultados tão dissemelhantes como árvores de Natal auto-iluminadas ou porcos fluorescentes, mas também à possibilidade de cura do cancro ou da SIDA.
Actualmente, como resultado da sua evolução, a biotecnologia revela-se útil em áreas muito variadas da ciência. Das suas áreas de acção destacam-se os grandes sectores saúde e agro-alimentar. No âmbito da saúde produzem-se antibióticos, hormonas, vacinas entre outros; no campo agro-alimentar obtêm-se pesticidas, herbicidas, insecticidas, alimentos transgénicos, alimentos fermentados, enzimas, conservantes, vitaminas, entre outros.

António Lima Grilo, 11º 1A

2ª Eliminatória das Olimpíadas de Biotecnologia 2006/07

Realizou-se no passado dia 13 de Abril a 2ª eliminatória das Olimpíadas de Biotecnologia, que contou com a participação de 9 alunos do Colégio Valsassina.
Na primeira eliminatória participaram cerca de 380 alunos, do ensino secundário, de todas as partes do país. Nesta fase participaram 17 alunos do colégio, tendo sido apurados para a 2ª eliminatória 10.

Os resultados que aqui apresentamos referem-se apenas às questões de escolha múltipla, um total de 28 perguntas.

• António Grilo, 11º 1A - 26 pontos
• Diogo Almeida, 11º 1A - 23 pontos
• Pedro Silva, 11º 1A - 22 pontos
• Vera Carvalho, 11º 1A - 21 pontos
• Inês Jesus, 11º 1A - 20 pontos
• João Bezelga, 11º 1B - 19 pontos
• Pedro Medeiro, 11º 1B - 19 pontos
• Mariana Vicente, 11º 1B - 16 pontos
• Bernardo Soares, 11º 1B - 12 pontos

Para mais informações consultar: http://www.esb.ucp.pt/olimpiadasbio/

A importância da fotossíntese na atmosfera primitiva e actual

A atmosfera é um subsistema constituído pela camada gasosa que envolve e penetra em todos os outros subsistemas terrestres.

Sabe-se que esta, e as condições ambientais nela presentes hoje são completamente distintas das vigentes há cerca de 4,6 biliões de anos, após a formação do sistema solar, quando a Terra iniciou um processo de diferenciação.

De acordo com a hipótese da desgasificação, os gases constituintes da atmosfera primitiva tiveram origem no interior do Globo, atingindo a superfície graças a erupções vulcânicas.

Os gases voláteis, como o hidrogénio, o hélio e outros gases raros escaparam para o espaço quase na totalidade, enquanto outros eram retidos pela força gravítica.

A atmosfera primitiva seria assim constituída maioritariamente por vapor de água (H2O), dióxido de carbono (CO2) e azoto molecular (N2), apresentando pequenas quantidades de metano (CH4) e amoníaco (NH3).

As condições então reinantes, ainda que muito diferentes das actuais, satisfaziam os requisitos para o desenvolvimento de formas de vida. Em primeiro lugar, a Terra localizava-se próxima de uma fonte de energia, o Sol, a uma distância tal que lhe conferia características únicas, de entre os oito planetas do sistema solar: temperatura amena, graças à capacidade de retenção da atmosfera de parte da radiação solar reflectida pela Terra (para este facto contribui principalmente o dióxido de carbono); e água no estado líquido.

A massa contribuiu também para a sua particularidade, visto que a Terra é um corpo suficientemente grande para conservar a atmosfera, sem a tornar demasiado densa e impeditiva da passagem dos raios solares, mas capaz de fornecer protecção contra corpos estranhos.

A origem da vida na Terra terá ocorrido no período entre 3,9 e 2,5 biliões de anos atrás, conhecido por período Arqueano. Esta terá aparecido de forma abiótica, isto é, a partir de reacções químicas ao acaso, reacções essas que estarão na génese dos primeiros compostos orgânicos.

Supõe-se que os primeiros seres vivos terão surgido em meios aquáticos, pelas condições únicas que, muito provavelmente, o meio oferecia. Em primeiro lugar, as substâncias orgânicas que se formavam na atmosfera e na crosta da Terra primitiva eram levadas, pelas águas da chuva, para os lagos e mares em formação. A acumulação destas substâncias, durante milhares de anos, transformou os mares primitivos numa verdadeira “sopa” nutritiva: o caldo primordial.

Este ecossistema conferia também uma protecção contra os raios UV que atingiam a superfície, impedindo a proliferação de qualquer forma de vida.

Admite-se que, devido à sua pouca complexidade, os primeiros seres vivos eram heterotróficos, isto é, incapazes de sintetizar matéria orgânica.

Considerando as características da Terra primitiva e dos primeiros seres vivos, tudo indica que a primeira forma de obtenção de energia a surgir terá sido a fermentação.

Este processo teria libertado para a atmosfera grandes quantidade de dióxido de carbono, o que criou condições para o aparecimento de seres fotossintéticos.

A escassez de alimento nos meios aquáticos terá levado um certo grupo de seres a evoluir no sentido da produção do seu próprio alimento.

Pensa-se que terá sido um grupo específico de bactérias, as cianobactérias, os primeiros organismos a realizar este importante processo biológico.

Os seres fotossintéticos captam do meio água e dióxido de carbono. A partir destas substâncias sintetizam matéria orgânica, graças à energia luminosa.

A capacidade de alguns seres vivos realizarem a fotossíntese oxidativa, ao retirarem o oxigénio do dióxido de carbono e de outros elementos, deverá ter permitido o seu aparecimento na atmosfera.

À medida que os seres fotoautotróficos proliferavam, como consequência da sua actividade, o teor de oxigénio aumentava progressivamente. No momento em que os oceanos perderam a capacidade de o fixar na totalidade, este começou a dissipar-se para a atmosfera, poluindo-a e tornando-a aeróbia.

Logo que principiaram a existir quantidades significativas de oxigénio, na atmosfera, como produto secundário da fotossíntese, formou-se, na estratosfera, um escudo de ozono (O3). Esta camada passou a absorver os raios UV, protegendo a superfície terrestre. Tal facto possibilitou a colonização dos meios terrestres, levando a uma explosão de vida, verificada no período Pré-Câmbrico.

Assim, há cerca de 1500 milhões de anos, a atmosfera tinha atingido a composição actual: como componente maioritário, o azoto, seguido do oxigénio.

Em suma, a fotossíntese criou condições para que a vida continuasse e a atmosfera evoluísse. Caso os seres fotossintéticos não tivessem surgido, os heterotróficos fermentativos teriam esgotado toda a matéria orgânica dos mares primitivos: a vida teria sucumbido nos primórdios da sua existência, por falta de alimento.

A importância deste processo é de tal nível que aproximadamente 150 biliões de toneladas de dióxido de carbono são removidas da atmosfera anualmente e utilizadas na produção de nova substância vegetal, e 120 biliões de toneladas de oxigénio são libertadas anualmente, durante a fotossíntese.

A situação reinante durante milhares de anos foi de estabilidade: alguns destes gases eram produzidos e consumidos ciclicamente, mantendo-se um equilíbrio entre a sua emissão e remoção.

Porém, desde o início do século XX que a composição da atmosfera tem vindo a sofrer alterações, não a nível dos componentes maioritários, mas sim em alguns componentes vestigiais já existentes e noutros entretanto emitidos.

A partir do momento em que a velocidade com que alguns gases são lançados, supera a velocidade da sua remoção, a sua concentração na atmosfera aumenta, e estes passam a exercer efeitos nocivos sobre o meio natural e os seres vivos

Um dos gases que tem sofrido um aumento exponencial é o dióxido de carbono, que apesar de ser essencial na manutenção de uma temperatura amena à superfície da Terra, quando em excesso pode ter consequências desastrosas, levando a profundas alterações climáticas.

O que mais tem contribuído para este fenómeno tem sido a destruição de florestas, importantes sumidouros de CO2, uma vez que são responsáveis pela sua remoção da atmosfera, e pela emissão de O2. Uma das medidas de combate às alterações climáticas passa claramente por evitar a desflorestação, e pela criação e recuperação de espaços verdes.

As causas destas variações são naturais, mas sobretudo antropogénicas.

É, portanto, necessário adoptar novos comportamentos, tendo em vista a protecção das características da nossa atmosfera, caso contrário esta tornar-se-á tóxica para muitos seres vivos, entre os quais, o Homem.

Ana Filipa Louro, 10º 1A

Alunos apurados para a 2ª eliminatória das Olimpíadas de Biotecnologia

A 2ª eliminatória das II Olimpíadas de Biotecnologia vai realizar-se a 13 de Abril de 2007, tendo sido apurados 10 alunos do Colégio.

Alunos apurados para a 2ª eliminatória das Olimpíadas de Biotecnologia 2006/07

• ANTÓNIO LIMA GRILO, 11º 1A
• INÊS PEREIRA DE JESUS, 11º 1A
• JOÃO MIGUEL BEZELGA, 11º 1A
• DIOGO CORREIA SANTOS, 11º 1A
• PEDRO MANUEL DA SILVA, 11º 1A
• INÊS SOUSA DE ALMEIDA, 11º 1A
• PEDRO GOUVEIA MEDEIRO, 11º 1A
• MARIANA NOBRE VICENTE, 11º 1A
• NUNO BERNARDO SOARES, 11º 1A
• VERA SOFIA CARVALHO, 11º 1A

Para a final nacional, são apurados os melhores alunos a nível nacional e por distrito.

Para mais informações consultar http://www.esb.ucp.pt/olimpiadasbio/

Estromatólitos

O termo estromatólito provém do grego strôma, que significa "o que cobre" ou "tapete", e de líthos, que significa pedra.

Um estromatólito é uma rocha formada por tapete de limo produzido por micróbios no fundo de mares rasos, que se acumula até formar uma espécie de recife. São as evidências de vida mais comuns durante o período Pré-câmbrico, ou seja, de cerca de 3500 milhões de anos.

São fósseis que foram originados por bactérias e cianofitas que, ao captarem os carbonatos existentes nos meios onde viviam, e ao metabolizá-los, os depositavam nas suas membranas celulares e, assim, foram-se desenvolvendo em camadas sucessivas, alternando com partículas sedimentares sobre um substrato rígido.

Desenvolvem-se como um tapete de colónia de cianobactérias dependentes da energia da luz solar para se alimentar e crescer, recolhendo-se em estado dormente à noite para porções mais internas do montículo por elas criado e voltando no dia seguinte à superfície; nestes processos, segregam carbonato de cálcio que fixa e cimenta finas partículas dispersas na água o que origina as lâminas que se sobrepõem e fazem crescer os montículos que tendem a formar colunas verticalizadas. São, assim, estruturas em forma de um recife, que podem medir de um decímetro a um metro, carbonáticas, com formas geralmente colunares finamente laminadas, construídas por acção de bactérias.

Existem vários tipos de estromatólitos:

Þ Os LLH são estromatólitos estratiformes, característicos de ambientes de menor energia.

Þ Os LLH-SH são um tipo intermediário entre LLH e SH.

Þ Os SH são um tipo de estromatólito de forma colunar, característicos de zonas agitadas.

Þ Os SS são estromatólitos oncólitos, que são esferoidais e que se apresentam de modo irregular ou com a forma de um domo, ou seja, de um dobramento convexo mais ou menos simétrico, com diâmetro máximo com cerca de 30cm, e que crescem por adição de lâminas curvas com a convexidade voltada para cima e com estrutura concêntrica. Estes estromatólitos são primariamente soltos, isto é, não fixados a um substrato. Designam-se por collenia.

As ilustrações seguintes mostram os tipos de estromatólitos e onde é o seu habitat:

Os estromatólitos são, assim, dos fósseis mais antigos que se conhecem, tendo surgido no Pré-câmbrico Inferior, e alcançado grande desenvolvimento no Pré-câmbrico Superior.

A partir do início do Paleozóico a sua importância diminuiu muito, provavelmente devido à acção de organismos que se alimentavam da matéria orgânica neles contida. Os ambientes fortemente salinos, existentes nos mares actuais, impedem a acção dos predadores. Contudo, os estromatólitos são raros nos oceanos modernos apesar de terem sido observados em lagos salinos alcalinos. Ocorrem também em lagos menos salinos de regiões frias, em mares rasos e quentes e também foram observados em ambientes aquáticos de águas doces, sendo mais frequentes em pequenas profundidades.

Foram descobertos estromatólitos “vivos” em grande quantidade em Shark Bay, Austrália, em 1954, associados a lagunas hipersalinas, onde foi calculado o crescimento colunar dos estromatólitos actuais como sendo de 0,5 mm por ano; assim, uma estrutura de 1m de altura corresponde a uma idade de 2.000 anos do estromatólito.

Entre outras coisas, os estromatólitos são a evidência mais antiga da vida que se conhece na Terra. São organismos que mantiveram a sua linha evolutiva sendo também os primeiros recicladores de carbono. Foram os primeiros produtores de oxigénio e os primeiros formadores de zonas de recifes.

As cianobactérias que participavam na construção dos estromatólitos, foram possivelmente responsáveis pela geração de parte do oxigénio da atmosfera primitiva terrestre, realizando a fotossíntese e fornecendo a energia e o carbono, directa ou indirectamente, para uma vasta comunidade de seres vivos, sendo a forma de vida dominante por mais de 2 mil milhões de anos.

Carlos Ruivo, 10º 1A

1ª Eliminatória das Olimpíadas de biotecnologia 06/07

A Escola Superior de Biotecnologia da Universidade Católica Portuguesa está organizar as II Olimpíadas de Biotecnologia (2007).

São convidados a participar todos os alunos do Ensino Secundário de Portugal continental. São objectivos destas Olimpíadas promover:

- o conhecimento e o interesse pela temática da Biotecnologia nas suas múltiplas vertentes;

- a utilização do método científico na resolução de problemas;

- o interesse dos alunos em actividades realizadas fora da sua comunidade escolar;

- o intercâmbio de ideias e a confraternização entre alunos de diferentes comunidades escolares;

- a interacção professor/aluno em ambiente não lectivo.

As Olimpíadas serão realizadas ao longo de três etapas:

- 1ª eliminatória (fase local)

- 2ª eliminatória (fase regional);

- Final nacional a realizar na Escola Superior de Biotecnologia.

A 1ª e 2ª eliminatória consistirão na resolução de um teste de escolha múltipla e na resposta a uma pergunta de desenvolvimento. A final consistirá na resolução de um teste de escolha múltipla, numa prova oral e na realização de algumas actividades experimentais. As questões abrangem 4 áreas temáticas: Biotecnologia Ambiental, Biotecnologia da Saúde, Biotecnologia dos Alimentos e Biotecnologia Microbiana.

A 1ª eliminatória realizou-se no passado dia 28 de Fevereiro, e contou com a presença de 17 alunos do Colégio Valsassina.

Resultados da 1ª Eliminatória das Olimpíadas de Biotecnologia 2006/07

• ANTÓNIO LIMA GRILO, 11º 1A (23 pontos)
• INÊS PEREIRA DE JESUS, 11º 1A (22 pontos)
• JOÃO MIGUEL BEZELGA, 11º 1A (22 pontos)
• DIOGO CORREIA SANTOS, 11º 1A (21 pontos)
• PEDRO MANUEL DA SILVA, 11º 1A (21 pontos)
• INÊS SOUSA DE ALMEIDA, 11º 1A (20 pontos)
• PEDRO GOUVEIA MEDEIRO, 11º 1A (20 pontos)
• MARIANA NOBRE VICENTE, 11º 1A (19 pontos)
• NUNO BERNARDO SOARES, 11º 1A (19 pontos)
• VERA SOFIA CARVALHO, 11º 1A (18 pontos)
• JOANA GOMES DA SILVA, 11º 1A (17 pontos)
• MARIANA CRUZ VEIGA, 11º 1A (17 pontos)
• TIAGO CLEMENTE FERRITO, 11º 1A (17 pontos)
• CLAUDIA PERES ANDRADE, 11º 1A (16 pontos)
• FILIPA MARTINS LOPES, 11º 1A (16 pontos)
• LUÍS PEDRO OLIVEIRA, 11º 1A (16 pontos)
• FRANCISCO SOUSA, 11º 1A (15 pontos)

Nota: As pontuações apresentadas referem-se apenas às questões de escolha múltipla (máx. 32). Sempre que se verifique a mesma pontuação, os nomes estão indicados por ordem alfabética.

A 2ª eliminatória, a realizar a nível distrital a 13 de Abril de 2007. Para a final nacional, são apurados os melhores alunos a nível nacional e por distrito.

Para mais informações consultar http://www.esb.ucp.pt/olimpiadasbio/

Semana da Ciência e da Tecnologia 2006

A Semana da Ciência e da Tecnologia, é uma iniciativa do Ministério da Ciência, que decorre entre 20 e 24 de Novembro. O departamento de Biologia não podia deixar de se associar a esta data.
Pretendemos dar a conhecer o que se faz no nosso laboratório, como se faz e quem faz… A ideia principal é promover o gosto pela descoberta e pela exprimentação...

Foram dinamizadas várias actividades práticas pelos alunos do 11º ano, para os colegas mais novos (a partir do 3º ano). Entre as actividades de maior sucesso destacamos: a observação ao microscópio de células do próprio corpo, a extracção de ADN de uma banana, a observação/dissecação de órgãos (coração e pulmões) e a medição (com sensores) do ritmo respiratório.

A ciência e o ensino experimental no Colégio Valsassina

Uma Ciência é sempre uma tentativa de representação da realidade que nos cerca. Esta representação, feita através de modelos que construímos mentalmente, deve ser o mais simples, abrangente e coerente possível, e permitir fazer previsões sobre o futuro dos sistemas que se pretendem representar. Entende-se naturalmente aqui como futuro qualquer instante posterior à observação com base na qual a previsão é feita. O único critério objectivo que nos permite avaliar a validade dos modelos criados é o acordo ou desacordo dessas previsões com o comportamento dos sistemas em estudo.
Definida desta forma não existe qualquer dúvida de que, sendo única a realidade que nos cerca, o mesmo se deve passar relativamente à Ciência. Ou, dito de outra forma, os diferentes ramos da Ciência hoje existentes são apenas o resultado de diferentes processos de construção de modelos relativos a diferentes aspectos da realidade que, sendo de alguma forma ainda incipientes, estão neste momento relativamente longe de se interpenetrarem para, fundindo-se, conduzirem a uma representação global da realidade

Deste modo, a ciência não é mais do que uma cultura caracterizada por maneiras de pensar e de fazer, que, à semelhança de outras culturas, só se adquire pela via da prática, participando em actividades que, no pior dos casos, simulam a investigação. O processo científico visa a produção de explicações para observações feitas em contextos específicos. As condições (os contextos) em que se faz ciência biológica nos nossos dias são cada vez mais difíceis de reproduzir fora dos laboratórios especializados.

No Departamento de Biologia pretendemos promover trabalho experimental, não como um processo linear (que caminha dos factos para as ideias), mas como um processo investigativo que envolve vários métodos e explicações, onde a criação, a incerteza, a autocrítica e a heterocrítica e o erro possam desempenhar um papel fundamental. Neste contexto, sugere-se a realização de actividades práticas estruturadas de manipulação, observação e medição, com o propósito de desenvolver capacidades práticas e técnicas básicas. Em paralelo pretendemos desenvolver investigações experimentais, o que irá contribuir para a aquisição de competências técnicas úteis para o prosseguimento das referidas investigações.

Deste modo, surgem momentos em que os alunos podem debater e confrontar ideias, levando a uma maior compreensão das teorias e conceitos subjacentes ao fenómeno em estudo.
É nossa convicção que o ensino de natureza experimental, e a relação concreta que proporciona com os saberes, permite motivar e mesmo entusiasmar muitos jovens para o estudo das ciências. Atrair jovens para o estudo e para a investigação em ciências é um dos objectivos do trabalho realizado no departamento de Biologia, através do qual pretendemos contribuir para a construção de uma sociedade mais moderna e mais desenvolvida a todos os níveis.

Prof. João Gomes