Fundamentos da Biologia: Classificação, Evolução e Microrganismos

Classificação dos Seres Vivos

Para Lineu, o número de espécies existentes na natureza era fixo e havia sido determinado por Deus no momento da criação. Espécie era um grupo de indivíduos dotados de certas características estruturais, ausentes em outras espécies. A classificação atual considera morfologia, hábitos, fisiologia e ancestralidade.

Níveis de Organização dos Seres Vivos

• Reino (Monera, Fungi, Protista, Plantae, Animalia)
• Filo
• Classe
• Ordem
• Família
• Gênero
• Espécie

Exemplos de Classificação

• Cão doméstico (Canis familiaris)
  • Reino: Animalia
  • Filo: Chordata
  • Classe: Mammalia
  • Ordem: Carnivora
  • Família: Canidae
  • Gênero: Canis
  • Espécie: Canis familiaris
• Humano (Homo sapiens)
  • Reino: Animalia
  • Filo: Chordata
  • Classe: Mammalia
  • Ordem: Primata
  • Família: Hominidae
  • Gênero: Homo
  • Espécie: Homo sapiens

Nomenclatura Científica e Conceito de Espécie

Sistema Binomial de Lineu

Regras de nomenclatura científica:

• Utiliza o Latim.
• Nomes de espécie são constituídos por dois nomes (binomial).

Formato da Nomenclatura:

• Espécie: Dois nomes, grifados ou em itálico (ex: Homo sapiens).
• Gênero: Um nome, com a primeira letra maiúscula, grifado ou em itálico (ex: Homo).
• Subespécie: Três nomes, grifados ou em itálico (ex: Canis lupus familiaris).
• Subgênero: Entre parênteses, após o gênero (ex: Canis (Lupus) familiaris).

Conceitos de Espécie

• Conceito Biológico de Espécie: Indivíduos semelhantes capazes de cruzar entre si e produzir descendentes férteis.
• Conceito Filogenético de Espécie: Quando uma espécie derivada de uma linhagem única ancestral mantém suas características independentes das espécies derivadas do mesmo ancestral durante a sua evolução.

Híbrido

Indivíduo infértil, nascido do cruzamento entre espécies diferentes. Exemplo: cavalo (27 cromossomos) + jumento (25 cromossomos) = mula (55 cromossomos).

Evolução Biológica

Radiação Adaptativa

Exemplo: Quando uma espécie gera muitos descendentes que se dispersam para diferentes áreas e se adaptam aos novos ambientes.

Processo de Especiação

Formação de uma nova espécie. Para isso, precisamos de alguns processos, que são eles:

1. Isolamento Geográfico
2. Mutação
3. Seleção Natural
4. Isolamento Reprodutivo (não gera descendente fértil)

Exemplo de Especiação: Se isolarmos duas populações de moscas, as mutações que ocorrerem em um grupo não serão as mesmas que no outro. Após muitas gerações, características distintas se desenvolverão em cada grupo. Para verificar se já são espécies diferentes, observamos se houve isolamento reprodutivo. Ao reunir os mosquitos novamente, os indivíduos do grupo 1 só se reproduzem com os do grupo 1, e os do grupo 2, com os do grupo 2. Nesse ponto, podemos afirmar que surgiram duas novas espécies. Esses padrões de relacionamento reprodutivo permanecem.

Clado e Cladograma

• Clado: Conjunto de espécies que apresentam um ancestral comum.
• Cladograma: Representação gráfica dos processos de especiação a partir de um ancestral comum.

Evidências da Evolução Biológica

Darwin: Todos os seres vivos atuais descendem dos primeiros que habitaram a Terra há bilhões de anos atrás.

• Fósseis: Vestígios deixados por seres que viveram no passado. Podem ser ossos, dentes, pegadas impressas em rochas, ou animais conservados no gelo.
• Adaptação: Ajustamento que todos os organismos apresentam a um ambiente em que vivem.
  • Exemplo: Camuflagem: o ser vivo se confunde com o ambiente em que vive, evitando ser predado.
  • Outro exemplo: Mimetismo: um ser vivo imita outro ser vivo, como a cobra-coral.
• Embriologia Comparada: Evidencia um ancestral comum.

Sistemática e Classificação Moderna

A Sistemática estuda a biodiversidade. O estudo das características morfológicas e fisiológicas serve como mais uma ferramenta para a Sistemática Moderna (homologias e analogias).

• Homologias: Possuem a mesma origem embrionária, podendo ou não desempenhar funções parecidas.
• Analogias: Desempenham a mesma função, mas possuem origens embrionárias diferentes.

Cladística: Classificação de acordo com o parentesco evolutivo.

• Plesiomorfia: Características primitivas de uma espécie.
• Apomorfia: Novidade evolutiva.
• Sinapomorfia: Compartilhamento de uma apomorfia.

Vírus

Não possuem metabolismo próprio. São as menores entidades biológicas. Causam diversas doenças, como herpes, febre amarela, AIDS, entre outras. São seres acelulares (não contêm células) e não pertencem a nenhum reino. Quando um vírus infecta uma célula, ele se apropria do metabolismo celular para garantir a geração de novos vírus. Possuem a capacidade de se reproduzir, sofrer mutações e evoluir. Tudo isso ocorre dentro da célula hospedeira, da qual necessitam para sua multiplicação.

Estrutura e Classificação dos Vírus

• Estrutura: São formados por uma cápsula de proteína (capsídeo) e um ácido nucleico (DNA ou RNA), que podem ser envoltos por um envelope viral.
• Composição: Cápsula de proteína e material genético (DNA ou RNA).
• Classificação:
  • Vírus envelopados (possuem envelope viral)
  • Vírus não envelopados (não possuem)

Tipos de Vírus por Material Genético

• Vírus com DNA: O DNA viral é transcrito em várias moléculas de RNA (pela célula hospedeira) que servirão de molde para a síntese de proteínas virais. Exemplos incluem o vírus da varíola, do herpes, o adenovírus (que provoca infecções respiratórias) e o da hepatite B.
• Vírus com RNA: O RNA viral é transcrito em várias moléculas de RNA mensageiro, que comandarão a síntese proteica. É o que ocorre com a maior parte dos vírus animais, como o vírus da raiva e da gripe. O vírus da poliomielite e de algumas encefalites possuem RNA que já funciona como RNA mensageiro.
• Retrovírus: Nos vírus conhecidos como retrovírus, como o HIV (vírus da AIDS), o RNA é transcrito em DNA por uma enzima chamada transcriptase reversa. A partir da ação dessa enzima, o RNA serve de molde para uma molécula de DNA, que penetra no núcleo da célula e se integra ao cromossomo do hospedeiro.

Viroses Comuns

• AIDS: Doença sexualmente transmissível, também transmitida através do sangue e outros fluidos corporais.
• Herpes: Doença viral recorrente, com manifestações oral e sexual.
• Dengue: Virose transmitida por um tipo de mosquito que pica principalmente durante o dia.
• Hepatite: Inflamação no fígado, causada por diferentes tipos de vírus.
• HPV: Vírus que causa verrugas e outras lesões, podendo afetar homens e mulheres.

Reino Monera: Bactérias

Inclui as bactérias (unicelulares e procariontes).

Características das Bactérias

Foram os primeiros seres vivos do planeta. Possuem células procariontes, não contêm organelas membranosas diferenciadas e não possuem membrana nuclear (o DNA está disperso no citoplasma). Existem células aeróbicas (que respiram oxigênio) e anaeróbicas obrigatórias (que não sobrevivem na presença de oxigênio).

Estrutura das Bactérias

Constituída por mesossomos, parede celular, DNA, ribossomos e plasmídeos.

Nutrição das Bactérias

• Fotoautotrófica
• Foto-heterotrófica
• Quimioautotrófica
• Quimio-heterotrófica

Classificação das Bactérias por Formato

É feita de acordo com o formato das bactérias. Exemplos:

• Coco: Esférico
• Bacilo: Em forma de bastonete

Metabolismo das Bactérias

• Autotróficas: Fotoautotróficas e quimioautotróficas.
• Heterotróficas: Foto-heterotróficas e quimio-heterotróficas.

Reprodução das Bactérias

• Assexuada: Bipartição (ou fissão binária).
• Sexuada: Ocorre por absorção de fragmentos de DNA (conjugação, transformação, transdução).

Respiração Celular e Esporulação

• Respiração Celular: Aeróbia e anaeróbia (incluindo fermentação).
• Esporulação: Produção de endósporos (estruturas de resistência).