sexta-feira, 8 de abril de 2011

BOLOGIA

Aves

Únicos animais viventes que têm penas

Alice Dantas Brites*
Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação
Reprodução
Registro fóssil da espécie Archaeopteryx lithografica

As aves são animais vertebrados que podem ser facilmente distinguidos pela presença de penas. A pena é uma característica exclusiva desses animais, ou seja, está presente em todas as espécies do grupo. Além disso, as aves não possuem dentes, são endotérmicas e apresentam um metabolismo elevado.

As aves podem ser encontradas em todos os continentes e, atualmente, já foram descritas cerca de 12.000 espécies. Entre as espécies desse grupo há uma grande variedade de formas, tamanhos e hábitos. Existem desde espécies com poucos centímetros de altura até espécies como o avestruz, que pode atingir mais de dois metros de altura.

Embora a maioria das aves esteja adaptada ao vôo, existem algumas exceções. O pingüim, por exemplo, não voa, mas pode nadar e mergulhar. Já o avestruz pode caminhar e correr.

As aves surgiram durante a Era Mesozóica, cerca de 150 milhões de anos atrás. Acredita-se que elas evoluíram a partir de répteis bípedes, próximos aos dinossauros. O registro mais antigo de uma ave é o fóssil da espécie Archaeopteryx lithografica. Embora o Archaeopteryx possuísse penas, ele também apresentava outras características, como uma longa cauda e ossos compactos, mais semelhantes aos répteis do que às aves atuais.

Adaptações para o vôo

As aves possuem diversas adaptações para o vôo que estão relacionadas ao formato aerodinâmico e à redução do peso do corpo. A presença de membros anteriores, transformados em asas, e de penas são algumas dessas adaptações. A pena é uma estrutura leve, mas ao mesmo tempo flexível e resistente. Além de atuar no vôo, é também um importante isolante térmico.

O isolamento térmico fornecido pelas penas foi essencial para o surgimento da endotermia nas aves. Isso permitiu que o calor produzido pela alta taxa metabólica desses animais não se dissipasse para o ambiente externo. Esse isolamento também protege as aves da perda de calor gerada pela passagem do ar pelo corpo durante o vôo.

Muitos dos ossos das aves são pneumatizados. Isso significa que o seu interior é oco, o que os torna mais leves. No interior dos ossos pneumáticos existem extensões do pulmão chamadas de sacos aéreos. Os sacos aéreos contribuem para a redução da densidade das aves, além de promoverem a refrigeração interna e atuarem nas trocas gasosas durante a respiração.

Outras características que contribuem para a redução do peso são: ausência de dentes, ausência de bexiga urinária e atrofia das gônadas fora da época reprodutiva. Além disso, as fêmeas geralmente só possuem um ovário.

O osso que une as costelas na região ventral, o esterno, apresenta uma projeção chamada de quilha. A quilha é o ponto de inserção dos fortes músculos peitorais, responsáveis pelo batimento das asas.

Digestão e excreção

A ausência de dentes impede que as aves triturem o alimento na boca, antes de engolir. Esta função é assumida pela moela, uma região do estômago cujas paredes são dotadas de músculos fortes. Na moela os alimentos são triturados e esmagados, ou seja, é realizada a digestão mecânica. Algumas espécies armazenam pedrinhas na moela, que aumentam o atrito e auxiliam na trituração do alimento.

Muitas espécies possuem um papo. O papo corresponde a uma dilatação da porção posterior do esôfago e serve para armazenar, temporariamente, o alimento coletado. Quando estão com filhotes, as aves podem armazenar alimento no papo para transportá-lo até o ninho e alimentar a prole.

As aves, assim como a maioria dos répteis, excretam ácido úrico, uma substância nitrogenada que é insolúvel em água. As excretas são eliminadas na forma de uma pasta branca junto com as fezes, que possuem coloração escura.

Reprodução

A fecundação das aves é interna e, assim como os répteis, elas possuem um ovo terrestre com uma casca protetora externa. Internamente, encontram-se os anexos embrionários.

As aves são animais ovíparos, ou seja, botam ovos que completam seu desenvolvimento fora do corpo materno. Isso contribui para a redução do peso da fêmea, pois ela não carrega o ovo ou o embrião dentro de seu corpo, como na ovoviviparidade e na viviparidade.

As aves chocam os ovos e cuidam dos filhotes após o nascimento. Este comportamento de cuidado com a prole é chamado de cuidado parental. Em muitas espécies tanto a fêmea quanto o macho realizam esta atividade.

Órgãos dos sentidos

As aves possuem a visão e a audição bem desenvolvidas. Esses sentidos são essenciais para um deslocamento eficiente no ar, durante o vôo. Já o olfato é pouco desenvolvido na maioria das espécies.

A produção de sons é realizada através de uma estrutura situada na base da traquéia, a siringe. A vocalização possui uma grande importância na comunicação das aves, sendo uma característica particular de cada espécie.
 
 

Anelídeos (1)

A importância das minhocas para o equilíbrio ecológico

Cristina Faganelli Braun Seixas*
Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação
Muita gente acha que a minhoca - um anelídeo - é uma criaturinha nojenta e inútil. Bem, nojenta, ela até pode ser - isso é subjetivo. Agora, inútil a minhoca não é de jeito nenhum, muito pelo contrário.
Para começar, conheça a classificação da minhoca:
Reino
Animal
Sub-reino
Metazoa
Filo
Anelidea
Classe
Clitellata
Subclasse
Oligochaeta
Ordem
Haplotaxida
Subordem
Lumbricina
Família
Lumbricidae
Gênero
Lumbricus
Espécie
Terrestris


Fertilizando o solo

Mas em que a minhoca contribui para a ecologia? Fique sabendo que ela é de suma importância, pois por ser detritívora, alimenta-se de detritos ou restos orgânicos de vegetais e animais. Estes, após serem "engolidos", são encaminhados para moela, onde serão triturados e levados ao intestino para digestão.
Eliminadas através do ânus, as fezes da minhoca são ricas em restos alimentares que sofrem a ação de bactérias decompositoras, fertilizando assim o solo. O húmus (matéria orgânica em decomposição) é rico em nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K), que são macro-nutrientes necessários às plantas em geral, dentre outros componentes.
Além disto, ao escavar o solo, as minhocas formam túneis, favorecendo a aeração das raízes das plantas e a penetração das águas das chuvas.
Dada a desproporção, pode parecer brincadeira, acredita-se que as minhocas podem revolver cerca de cinco toneladas de terra durante um ano. Estima-se também que, a cada metro quadrado de solo, existam 8.000 minhocas. Em solos muito férteis, elas podem chegar a 100.000 por metro quadrado.
Para a felicidade geral da agricultura, as minhocas se reproduzem rapidamente: uma única minhoca põe de 12 a 16 milhões de ovos ao longo de sua vida que gira em torno de 16 anos. Sua maturidade sexual é atingida entre os 60 e 90 dias de idade. E sua reprodução pode ocorrer ao longo do ano, principalmente nas épocas de clima quente e úmido.

Outros anelídeos

Há também os oligoquetos aquáticos, do gênero Tubifex. Tratam-se de pequenas minhocas avermelhadas que vivem no interior de rios e lagos. Sua proliferação permite identificar águas poluídas por detritos orgânicos.
Também encontramos no filo dos anelídeos outras classes, são elas:
  • os poliquetos, que, em sua grande maioria, são animais marinhos; não são muito populares, nem conhecidos, pois vivem enterrados no fundo do mar. Uma curiosidade: uma espécie de poliqueto, o Eunice viridis, conhecido como palolo, é um prato requintado da culinária das ilhas de Samoa e Fiji, no oceano Pacífico;
  • os aquetos ou hirudíneos. Um exemplar desta classe é a sanguessuga (Hirudo medicinalis).
Em séculos passados, elas eram utilizadas amplamente na medicina, para extrair o sangue das pessoas e tratar de problemas como a pressão alta, por exemplo. O paciente melhorava e não sentia nenhuma dor com este processo, pois a sanguessuga libera uma substância anestésica e anticoagulante, a hirudina.
Vale lembrar que, atualmente, as sanguessugas voltaram a ser usadas em alguns países da Europa, inclusive por membros da família imperial britânica, que, por sua adesão às causas ecológicas, aceita esse tipo de medicamento natural.
Portanto, se encontrar um anelídeo em seu caminho, lembre-se de todas as suas utilidades e nem pense em exterminá-lo.

Anelídeos (2)

Características e classificação

Alice Dantas Brites*
Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação
Reprodução
Um exemplar de poliqueta tubícola

No filo Annelida encontram-se alguns animais que você conhece bem, como as minhocas e as sanguessugas. E outros que, embora não sejam tão famosos, são os mais numerosos em termos de espécies: os poliquetas.

O nome annelida, ou simplesmente anelídeos, vem do latim annulus que significa anel. Este nome faz referência a uma das principais características do grupo: o corpo segmentado numa série de anéis chamados de metâmeros.

Os anelídeos são animais celomados, ou seja, a cavidade de cada metâmero é totalmente revestida por um tecido mesodérmico. Entre as principais funções do celoma estão o transporte e a excreção de substâncias, o alojamento dos órgãos internos e a manutenção da forma do animal através da pressão dos fluídos celomáticos contra a parede do corpo.

Existe uma grande diversidade de espécies de anelídeos marinhos, de água doce e terrestres. Alguns são microscópicos, enquanto outros podem atingir até 3 metros de comprimento.

O sistema circulatório da maioria dos anelídeos é do tipo fechado, portanto, o sangue circula no interior de vasos condutores. Em algumas espécies pequenas, bem como em algumas sanguessugas, a circulação ocorre através das cavidades celomáticas. Em muitas espécies os vasos condutores são pulsáteis, e, através de contrações, impulsionam o sangue pelo corpo.

A excreção é realizada através de estruturas filtradoras chamadas nefrídios, presentes aos pares em cada segmento do corpo. Os nefrídios filtram os líquidos circulantes e eliminam as excretas para fora do corpo.

O sistema digestório é completo, ou seja, existe boca e ânus. A digestão é extracelular, portanto, ocorre fora das células, através da ação de enzimas digestivas.

Em muitas espécies, as trocas gasosas são realizadas através da superfície da pele. Porém, existem espécies que apresentam brânquias. Em muitos anelídeos a hemoglobina é a proteína que facilita o transporte do oxigênio pelo sangue.

O sistema nervoso é ganglionar, composto basicamente por um conjunto de nervos na região dorsal anterior e uma série de cordões nervosos que seguem para as demais regiões do corpo.

Os anelídeos podem ser hermafroditas ou apresentar sexos separados. A fecundação pode ser externa, com liberação dos gametas na água, ou interna. O desenvolvimento pode ser indireto, ou seja, apresentar uma fase larval, ou direto, quando do ovo já eclode forma jovem.

Classe Polychaeta

Já foram descritas cerca de 8.000 espécies de poliquetas, a maioria marinha. Existem espécies de vida livre e outras que vivem fixas a substratos. Estes animais possuem estruturas chamadas de parapódios, que ocorrem aos pares em cada segmento do corpo. Cada parapódio é recoberto por uma série de cerdas, vindo dai o nome poliqueta (do grego polys, muito; chaeta, cerda).

Os poliquetas de vida livre possuem parapódios bem desenvolvidos que auxiliam na locomoção e nas trocas gasosas. São em geral predadores, alimentando-se de outros pequenos invertebrados. A cabeça é bem diferenciada e possui olhos e tentáculos sensoriais.

As espécies fixas vivem no interior de tubos, por isso são também chamadas de tubícolas. Os parapódios auxiliam na fixação do animal ao tubo e não são tão desenvolvidos como nos de vida livre. Geralmente se alimentam de partículas orgânicas filtradas da água circulante.

Os poliquetas, em sua maioria, possuem sexos separados e a fecundação é externa. Dos ovos fecundados eclode uma larva que se desenvolverá no adulto. Portanto, o desenvolvimento é indireto. Algumas espécies possuem reprodução assexuada, realizada através do processo do brotamento ou da fragmentação do corpo.

Classe Oligochaeta

Existem mais de 3.000 espécies de oligoquetas, entre elas encontram-se os anelídeos mais conhecidos por todos nós, as minhocas. São, em sua maioria, animais terrestres de ambientes úmidos. Os oligoquetas possuem cerdas mais curtas e em menor quantidade, quando comparados aos poliquetas (do grego oligos, pouco; chaeta, cerda).

As minhocas possuem grande importância ecológica. Isso porque, ao se alimentar de micropartículas orgânicas existentes no solo, este anelídeo revolve o substrato, arejando e drenando a terra. Além disso, a grande quantidade de matéria orgânica presente em suas fezes produz um composto rico em nutrientes, o húmus, que contribui para a adubação do solo.

As trocas gasosas são realizadas através da superfície do corpo. Por isso, a epiderme deve ser mantida constantemente úmida e as minhocas apresentam comportamento fotofóbico. Ou seja, procuram sempre se afastar de áreas muito iluminadas e secas.

A grande maioria das espécies é hermafrodita e apresenta fecundação cruzada. Na época de acasalamento, dois oligoquetas se unem ventralmente e trocam espermatozóides. Os gametas masculinos são armazenados no interior de uma estrutura chamada de receptáculo seminal. Numa região chamada de clitelo, os óvulos são liberados no interior de um casulo. O casulo desliza até a região do receptáculo seminal, onde são liberados os espermatozóides que estavam armazenados. Após a fecundação, o casulo é liberado numa região de solo úmido. Na maioria das espécies, dos ovos eclodem jovens semelhantes aos adultos, portanto, o desenvolvimento é dito direto.

Classe Hirudínea

Este grupo engloba os anelídeos popularmente conhecidos como sanguessugas. É a menor classe em termos diversidade de espécies, até o momento, foram descritas cerca de 500 sanguessugas. A grande maioria vive em ambientes de água doce, no entanto, existem algumas espécies marinhas e terrestres.

As florestas tropicais são regiões que abrigam grande diversidade destes anelídeos. A maioria das sanguessugas são parasitas externas (ectoparasitas), e alimentam-se de sangue e fluídos de outras espécies.

Diferentemente das duas classes anteriores, as sanguessugas não apresentam cerdas. Possuem uma ventosa em cada extremidade do corpo. Estas auxiliam na movimentação e fixam o anelídeo no corpo do hospedeiro ou no substrato. Na região da cabeça encontram-se os olhos e a boca; esta é dotada de pequenos dentes, com os quais espécies ectoparasitas raspam o tecido do hospedeiro.

Essas espécies parasitas produzem uma substância anestésica e anticoagulante, chamada hirudina, secretada junto à saliva no local de fixação no hospedeiro.

Grande parte das sanguessugas é hermafrodita e apresenta fecundação cruzada com desenvolvimento direto.

Desde a Antiguidade as sanguessugas são utilizadas pela medicina. No passado, era comum realizar sangrias utilizando esses animais para a retirada do sangue. As sanguessugas também são utilizadas até os dias de hoje para sugar o sangue coagulado de ferimentos, estimular a circulação após pequenas operações e, também, no caso de doenças ou problemas circulatórios.
 
 

Bactérias (1)

Conheça a importância e as várias utilidades das bactérias

Cristina Faganelli Braun Seixas*
Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação
Muitas pessoas acreditam que as bactérias não servem para nada, ou melhor, que só nos causam diversas doenças. Mas isto está longe de ser verdade - felizmente! De fato, algumas bactérias provocam doenças. Outras, no entanto, são amplamente exploradas para melhorar nossa qualidade de vida, em diversos aspectos: quanto à nossa alimentação, na produção de insulina, nos tratamentos de beleza, no ambiente etc. Vamos ver como isso ocorre?

Para começar, quanto à nossa alimentação, as bactérias são amplamente utilizadas para a fabricação de iogurtes, por exemplo. Você certamente já ouviu falar em lactobacilos vivos, que estão presentes num produto de marca famosa. Mas de que modo as bactérias atuam no iogurte? Bem, elas transformam o açúcar contido no leite (lactose) em ácido láctico.

Desse modo, o leite torna-se azedo, mudando assim o seu pH. Isso faz com que a proteína do leite se precipite, formando o "coalho". Mas, em matéria de alimentação, além das bactérias que atuam no leite, há também aquelas que modificam o álcool etílico em ácido acético, formando o vinagre, que tempera saladas e diversos pratos.

Importância ecológica das bactérias

A atuação das bactérias no ambiente também merece destaque: é extremamente importante para a reciclagem de matéria orgânica, ou seja, as bactérias, juntamente com os fungos, realizam o processo de decomposição transformando a matéria orgânica morta e devolvendo-a ao solo sob a forma de matéria inorgânica.

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Estrutura celular de uma bactéria


Outro aspecto importante, no âmbito ecológico, se refere ao ciclo do nitrogênio, pois os seres vivos não absorvem este elemento químico diretamente do ar (existem na atmosfera cerca de 71 %).

As bactérias do gênero Rhizobium que se encontram nas raízes de plantas leguminosas, como por exemplo, o feijão, milho, ervilha, etc., é que transformam o nitrogênio atmosférico em sais nitrogenados (nitrito e nitrato) para as plantas, aumentando a quantidade de nutrientes que elas absorvem.

Na seqüência, o nitrogênio é passado para os animais herbívoros, que se nutrem das plantas, e depois aos carnívoros, que se alimentam dos herbívoros.

Bactérias como fertilizantes e digestivos

Há ainda outras bactérias dos gêneros Nitrossomonas e Nitrobacter que transformam respectivamente, a amônia (NH3) liberada pela urina dos animais em nitrito e o nitrito em nitrato, o que aumenta a fertilidade do solo.

As bactérias também associam-se a outros seres vivos, estabelecendo relações ecológicas, sendo o mutualismo (uma união de que dependem dois seres vivos e na qual ambos são beneficiados) muito comum. Um exemplo disso ocorre entre os ruminantes e as bactérias que vivem em seu estômago.

Sem elas, o ruminante não conseguiria absorver o máximo dos nutrientes dos vegetais, devido à falta de uma enzima capaz de quebrar a celulose. Esse trabalho é realizado pelas bactérias. Em troca disso, estas ganham moradia e alimentação. Portanto, o benefício é mútuo.

Bactérias e controle biológico

As bactérias também são amplamente utilizadas no combate as pragas na agricultura. Um exemplo disto é o Bacillus thuringensis, que ataca as larvas de determinados insetos, produzindo cristais de proteínas que acabam por romper seus intestinos, ocasionando a morte dessas mesmas larvas. Desse modo, elas controlam os insetos que atacam as plantações - o que nós denominamos de controle biológico ou natural de pragas.

Ainda no âmbito ambiental encontramos as bactérias, juntamente com outros microorganismos, no tratamento biológico de águas de rios poluídos, em biorreatores, que, operados sob determinadas condições, resultam na estabilização da matéria orgânica poluente. Os sistemas de tratamento biológico de resíduos visam promover a remoção da matéria orgânica e se possível a degradação de compostos químicos.

Uso farmacêutico e cosmético

As bactérias também podem ser programadas, através da engenharia genética, para produzir a insulina. Esse hormônio (insulina) é de suma importância para controlar a taxa de açúcar no sangue, garantindo níveis apropriados à sobrevivência humana.

No campo da estética pessoal, as bactérias também estão sendo utilizadas, ou melhor, sua toxina é posta em ação. É o caso da toxina botulínica (o "botox") que serve para paralisar, por um período, a musculatura do rosto (linhas de expressão), evitando as rugas da idade.

Em suma, a existência de diferentes formas de vida em nosso planeta necessita da presença das bactérias e de sua vasta atuação no ambiente, na alimentação, na saúde física e até na estética.
 

Bactérias (2)

Estrutura, modo de vida e classificação

Maria Graciete Carramate Lopes*
Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação
Os seres vivos procarióticos, que fazem parte do Reino Monera, são aqueles cujas células não apresentam carioteca, membrana que, nas células da maioria dos seres vivos, separa o material genético do restante do citoplasma.

Entre os procarióticos, encontramos as bactérias, bastante conhecidas por nos causarem doenças, mas que apresentam também muitas utilidades para o ser humano.

As bactérias são organismos unicelulares que, em geral, medem de 0,2 a 1,5 µm e podem viver isoladamente ou formando agrupamentos, habitando os mais diversos ambientes - da água do mar ao lodo de lagos, do solo ao interior dos seres vivos.

A célula bacteriana é composta por membrana celular e citoplasma, onde, além do cromossomo bacteriano, são encontrados ribossomos e alguns plasmídios, fragmentos de cromossomos com genes que podem determinar maior resistência a fatores externos como antibióticos, por exemplo.

O cromossomo bacteriano, circular, encontra-se numa região da célula à qual se dá o nome de nucleóide. A membrana celular, por sua vez, pode ser revestida pela parede celular, uma estrutura rígida que, em geral, é composta por peptidioglicanos e que confere à bactéria proteção contra fatores externos e determina sua forma.

A parede celular pode, ainda, estar revestida por uma cápsula gelatinosa, constituída de polissacarídeos e/ou proteínas; e algumas bactérias apresentam filamentos protéicos longos (flagelos) ou curtos (cerdas ou fímbrias):

Reprodução


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Estrutura e diferentes formas de células bacterianas isoladas ou agrupadas.


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As bactérias apresentam reprodução assexuada por bipartição. No entanto, é possível encontrarmos formas de recombinação genética entre as bactérias.

Uma dessas formas é a conjugação, em que uma bactéria doadora de DNA transfere, através de uma estrutura chamada pili, um plasmídio para a bactéria receptora, que pode incorporá-lo ao seu cromossomo, o que produz uma mistura genética.

Num outro processo, chamado transformação, as bactérias absorvem, diretamente do meio em que se encontram, fragmentos de DNA provenientes, por exemplo, de bactérias mortas e decompostas.

Por fim, os vírus bacteriófagos, ao se formarem no interior de bactérias infectadas, podem incorporar DNA bacteriano, transferindo-o ao infectar outra bactéria, num processo chamado de transdução.


Alimento

Se considerarmos a forma de obtenção de alimento, podemos classificar as bactérias em autotróficas e heterotróficas. Entre as autotróficas, existem as fotossintetizantes (ou fotoautotróficas) e as quimiossintetizantes (ou quimiautotróficas).

As primeiras são aquelas que utilizam a luz como fonte de energia para a síntese de compostos orgânicos. Algumas dessas bactérias, como as proclorófitas e as cianobactérias, realizam fotossíntese semelhante à das plantas e algas. Já as sulfobactérias realizam um tipo de fotossíntese em que o gás carbônico reage com o gás sulfídrico ao invés da água, produzindo enxofre elementar e não gás oxigênio.

Já para as bactérias quimiossintetizantes, a fonte de energia para a produção de seu alimento não é a luz solar. Elas utilizam a energia liberada em reações de oxidação de compostos inorgânicos. As bactérias dos gêneros Nitrosomonas e Nitrobacter, que vivem no solo e são bastante conhecidas por sua participação no ciclo do nitrogênio, por exemplo, obtêm energia pela oxidação de amônia e de nitrito respectivamente.

Entre as bactérias heterotróficas, encontram-se as saprofágicas e as parasitas. As primeiras obtêm alimento a partir de cadáveres e restos de seres vivos, enquanto as parasitas encontram esse alimento em tecidos de seres vivos, muitas vezes causando-lhes doenças.


Degradação de moléculas

Segundo a forma como degradam as moléculas orgânicas para a liberação de energia, as bactérias podem ser respiradoras ou fermentadoras.

Entre as bactérias respiradoras há as que realizam a respiração celular aeróbica, onde o gás oxigênio é o aceptor final de íons hidrogênio, e as que realizam a respiração celular anaeróbica, onde o gás oxigênio é substituído por outras moléculas, que funcionam como aceptores finais de hidrogênio, tais como nitratos ou sulfatos.

Na ausência de oxigênio, no entanto, outras bactérias, como Lactobacillus, Streptococcus, Escherichia, etc., realizam processos de fermentação láctica ou alcoólica.


Formas de classificar as bactérias

Podemos classificar as bactérias em três grandes grupos: as Gram-positivas, as Gram-negativas e os Micoplasmas. Essa classificação tem como critério a diferença na coloração das bactérias, obtida a partir do método de Gram, desenvolvido por Hans Christian Joachin Gram (microbiologista dinamarquês), em 1884.

Esse método utiliza dois corantes, um violeta e um rosa. Bactérias cuja parede celular é espessa retêm ambos os corantes e, ao microscópio, apresentam a coloração violeta, sendo chamadas de Gram-positivas, como, por exemplo, os Lactobacilos, as Baciláceas, os Actinomicetos, etc.

Já as bactérias que apresentam uma parede celular mais fina retêm apenas o corante rosa e apresentam essa coloração ao microscópio. São as Gram-negativas, como as Pseudomonadáceas, as Enterobactérias, etc.

Os micoplasmas são bactérias que não apresentam parede celular e são muito pequenas (entre 0,1 e 0,25 µm). Há espécies de vida livre, mas muitas são parasitas causadoras de doenças, como o Mycoplasma pneumoniae e o Mycoplasma genitalium, que causam, em seres humanos, uma forma de pneumonia e uretrite, respectivamente.

Este tipo de classificação apresenta vantagens do ponto de vista médico, já que bactérias Gram-positivas são mais sensíveis à ação da penicilina, enquanto as Gram-negativas, além de serem resistentes à penicilina, possuem componentes em sua parede celular que são tóxicos ao nosso organismo.

No entanto, as classificações mais modernas levam em consideração critérios evolutivos, estabelecendo relações de parentesco a partir da similaridade entre as sequências de DNA das diferentes espécies.

Até recentemente, considerava-se a divisão dos seres procarióticos em dois grupos: as arqueobactérias e as eubactérias. Entretanto, muitos cientistas têm argumentado que as diferenças genéticas entre as arqueobactérias e as eubactérias são muito grandes, e passaram a propor a divisão do Reino Monera em dois sub-reinos: as Arqueas e as Bactérias.

As arqueas diferem das bactérias por não possuírem peptidioglicanos na parede celular e são geneticamente mais próximas dos eucarióticos, os organismos que apresentam carioteca em suas células.

Nesse sub-reino encontram-se as halófitas, que habitam águas com alta concentração de sal, as termoacidófilas, que suportam altas temperaturas e grande acidez, vivendo, por exemplo, em fendas vulcânicas ou fontes termais ácidas, e as metanogênicas, que produzem metano e podem ser encontradas em pântanos e no tubo digestório de cupins e de animais herbívoros.

Biodegradação

Poluição, meio ambiente, reciclagem

Júlio C. de Carvalho*
Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação
"Poluição", "meio ambiente", "reciclagem", "biodegradável" - são termos com que nos deparamos o tempo todo, seja quando lemos sobre um novo desastre ecológico, seja para lembrar que devemos evitar jogar no lixo materiais que podem ser reutilizados, seja para dizer que um produto é menos agressivo que outro ao meio ambiente. Mas como é que um material pode ser degradado? O que é, afinal, biodegradação? E por que alguns materiais não se degradam?

Destruição por meio de agentes biológicos

Um material biodegradável é "processado", pelo menos parcialmente, por organismos - geralmente microscópicos - que utilizam esse material como alimento. Nesse processo, o material original é alterado e, em geral, transformado em moléculas menores, em alguns casos em água e CO2.

Quando um poluente é uma molécula natural (isto é, produzida por seres vivos), geralmente é biodegradável - podemos dizer que a natureza já tem "ferramentas" para destruí-lo. Quando um poluente é estranho à natureza, podemos chamá-lo de xenobiótico - literalmente, "estranho à vida". E esse poluente pode ou não ser difícil de degradar.

Por que é importante entender a biodegradabilidade?

Porque produzimos muito lixo, do qual precisamos nos desfazer adequadamente. No Brasil, a produção de lixo sólido urbano é da ordem de 105 milhões de toneladas por ano, o que dá cerca de 1 tonelada por habitante, por ano. A maior parte desse material vai parar em lixões e aterros, onde é essencial que haja degradação.

As figuras a seguir mostram a composição típica do lixo urbano e, depois, a destinação desses resíduos no Brasil, segundo o IBGE:
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Como acontece a biodegradação?

Mais ou menos como a digestão dos alimentos: moléculas pequenas são absorvidas por microrganismos e sofrem reações complexas de oxidação, enquanto moléculas grandes - celulose, amido, proteínas, etc. - precisam ser quebradas em pedaços menores antes de passarem por outras reações. Por exemplo, a decomposição de restos de arroz (rico em amido) por fungos e bactérias seria, simplificadamente, assim:
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A primeira etapa dessa reação é chamada de hidrólise, porque a quebra da longa molécula de amido é feita com a incorporação de moléculas de água (hidro = água; lise = quebra). A segunda etapa é a respiração, na qual a glicose é o combustível para a glicólise e o ciclo de Krebs. Essa segunda etapa, se for feita na ausência de oxigênio, é fermentativa e pode produzir outras moléculas orgânicas pequenas, como ácido lático ou etanol.

A degradação de um tecido de algodão ocorre de forma semelhante, mas mais lenta (até alguns meses), porque a celulose, principal componente do algodão, é um polímero bem mais difícil de hidrolisar que o amido. Degradar madeira, então, é ainda mais difícil, porque ela possui um componente, chamado lignina, que é extremamente resistente ao ataque dos microrganismos.

A degradação também depende das condições em que o material está: um pedaço de madeira que poderia degradar em alguns anos na superfície do solo (onde há contato com oxigênio, necessário para muitos microrganismos) pode, se enterrado a alguns metros da superfície, acabar se fossilizando lentamente.

Quando um material não é biodegradável?

Em geral, materiais inorgânicos não podem fornecer energia a microrganismos (isto é, não são alimento) e, portanto, não são degradados. Vidro, cerâmicas e metais podem até sofrer lenta ação química na natureza, mas raramente sofrem ataque direto de microrganismos.

Então, orgânico = biodegradável?

Não, porque ainda é importante levar em conta o tempo de degradação. Embora materiais plásticos possam ser degradados por microrganismos, o processo é tão lento que, em termos práticos, esses materiais não são biodegradáveis.

Sacolas plásticas (que são feitas de camadas finas de polietileno, PVC ou polipropileno) levam de 10 a 20 anos para desaparecer; peças mais espessas podem levar centenas de anos, e é provável que, por muitos séculos, restos de plásticos usados no século 20 possam ser encontrados dispersos na natureza.

Essa resistência à degradação pode ser explicada, quimicamente, por dois fatores: primeiro, muitos plásticos são parafinas - um nome dado pelos químicos orgânicos aos hidrocarbonetos saturados, que são relativamente pouco reativos. Por outro lado, a maioria dos plásticos são pouco "molháveis" - portanto, mais difíceis de atacar por mecanismos biológicos, que sempre precisam de meios aquosos.

Outro importante motivo para a dificuldade de degradação de alguns compostos é a sua toxicidade: muitas substâncias, como pesticidas organoclorados e compostos organometálicos são tóxicos, inibindo o crescimento de microrganismos. Nesse caso, podem ficar dispersos na natureza ou até sofrer biomagnificação, entrando em cadeias alimentares.

Como facilitar a degradação

Nas últimas décadas, surgiram pesquisas no sentido de aumentar a "molhabilidade" dos plásticos, facilitando a sua dispersão e aumentando a porosidade, o que deveria facilitar o trabalho de microrganismos. Além disso, é importante dispor corretamente de materiais menos resistentes, como papel e resíduos vegetais, de forma que as condições de degradação sejam ideais - é o que se faz na compostagem de resíduos.

Pode-se dizer que umidade, temperatura e oxigênio suficientes facilitam a degradação, além da moagem do material. E, finalmente, reciclar - afinal, por que permitir que um material apodreça se ele puder ser reutilizado?

Biopirataria

Exploração ilegal de recursos no Brasil

Ronaldo Decicino*
Especial para Página 3 Pedagogia e Educação
A biopirataria se caracteriza pela exploração ilegal de recursos naturais - animais, sementes e plantas de florestas brasileiras - e pela apropriação e monopolização de saberes tradicionais dos povos da floresta, visando lucro econômico. Atualmente, o termo biopirataria vem sendo modificado pela Organização Mundial de Propriedade Intelectual (Ompi) para biogrilagem, que se refere a atos de apropriação do conhecimento tradicional.

Muitas comunidades tradicionais conhecem bem o poder de cura de algumas plantas e sabem receitas para fazer remédios, chás e curativos. Essas propriedades medicinais das plantas também são alvos da biopirataria.

Assim, a biopirataria não é apenas o contrabando de diversas formas de vida da flora e da fauna, mas, principalmente, a apropriação e monopolização dos conhecimentos das populações tradicionais no que se refere ao uso dos recursos naturais.

Trata-se, portanto, de um mal que enfraquece cada vez mais o nosso país, pois além de ignorar a nossa soberania territorial, permite que nosso patrimônio genético e biológico seja explorado pela ganância internacional.

Como ocorre a biopirataria

O termo biopirataria foi usado pela primeira vez em 1993, pela ONG ambientalista RAFI, (hoje ETC-Group) para denunciar práticas em que os recursos das florestas e o conhecimento indígena estavam sendo patenteados por empresas multinacionais e instituições científicas.

Em tais casos, as comunidades que durante séculos utilizaram esses recursos e geraram esses conhecimentos não participam dos lucros. Assim, a biodiversidade deixa de ser um bem comum local e se transforma em propriedade privada.

Em várias regiões da Amazônia, pesquisadores estrangeiros desembarcam com vistos de turista e entram na floresta, muitas vezes infiltrando-se nas comunidades tradicionais ou nas áreas indígenas. Ali, estudam as espécies vegetais ou animais, seus usos e suas aplicações. A seguir, com o auxílio dos povos da floresta, coletam exemplares e, de posse dessas informações, voltam a seus países, onde o conhecimento de nossas populações nativas é utilizado pelas indústrias de remédios ou de cosméticos.

Quando essas empresas descobrem, por exemplo, o "princípio ativo" de uma determinada planta, registram uma patente, que é um título de propriedade temporário outorgado pelo Estado. Esse documento, concedido por um período de 20 anos, lhes dá o direito de explorar comercialmente o "princípio ativo" descoberto. Contudo, elas se esquecem de que as comunidades da floresta já eram as verdadeiras proprietárias desse conhecimento.

Portanto biopirataria significa: a apropriação de conhecimentos e de recursos genéticos de comunidades de agricultores e comunidades indígenas por indivíduos ou por instituições que procuram ter o monopólio, ou seja, o controle exclusivo sobre esses recursos e conhecimentos.

Nova forma de colonização

Para Vandana Shiva, autora do livro "Biopirataria" (Editora Vozes), a biopirataria pode ser entendida como a "pilhagem da natureza e do conhecimento". Segundo ela, o movimento de apropriação é semelhante ao saque de recursos naturais realizados no Brasil na época do descobrimento.

É o modo atual de colonização. As corporações vão para o Terceiro Mundo, descobrem com que objetivos as comunidades usam a biodiversidade, se apropriam desses conhecimentos e depois alegam que inventaram algo que, na verdade, já era utilizado há muito tempo.

No Brasil, dois casos são conhecidos. O primeiro envolve a multinacional japonesa Asahi Foods, que fez o registro de marca do nome cupuaçu. E o caso da Bioamazônia, empresa que concedeu e depois retirou, por pressão pública, à farmacêutica suíça Novartis o direito exclusivo de exploração e patenteamento da diversidade biológica da floresta amazônica.

Mas a biopirataria não é uma questão exclusivamente amazônica. A Mata Atlântica possui grande diversidade biológica, sendo muito provável que de lá saiam remessas ilegais de material biológico para o exterior.

Convenção da Diversidade Biológica - CDB

Documento assinado pelo governo brasileiro durante a Conferência das Nações Unidas para o Meio Ambiente e Desenvolvimento - ECO 92 - no Rio de Janeiro, e ratificado em 1994, a convenção estabelece normas e princípios que devem reger o uso e a proteção da diversidade biológica em cada país signatário.

Em linhas gerais, esse documento propõe regras para assegurar a conservação da biodiversidade, o seu uso sustentável e a justa repartição dos benefícios provenientes do uso econômico dos recursos genéticos, respeitando-se sempre a soberania de cada nação sobre o patrimônio existente em seu território.

A CDB obriga ainda os países signatários a "respeitar, preservar e manter o conhecimento, inovações e práticas das comunidades locais e populações indígenas com estilos de vida tradicionais relevantes à conservação e utilização sustentável da diversidade biológica", bem como "encorajar a repartição justa e eqüitativa dos benefícios oriundos da utilização desse conhecimento, inovações e práticas".
 
 
 

Bioquímica da vida

Conheça as principais substâncias que compõem os seres vivos

Alice Dantas Brites*
Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação
Página 3
Representação da molécula de água, a substância mais abundante nos seres vivos
Humanos, árvores, amebas, cobras, musgos. Você pode achar que esses, e tantos outros seres vivos, não têm nada em comum. Mas se suas formas e hábitos são tão diferentes, ao menos em sua constituição química eles são semelhantes.

Ao analisarmos os componentes das células de diversos seres vivos, veremos que existem algumas substâncias que estarão sempre presentes. São elas: água, minerais, carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucleicos.

A quantidade de cada um desses elementos varia de acordo com a espécie, a idade e o tecido analisado. No entanto, a água é o componente que está sempre presente em maior quantidade, chegando a representar até mais de 85% do peso de um organismo. Os minerais aparecem sempre em menor quantidade.

Água

A molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. As moléculas de água estabelecem ligações com suas vizinhas através de pontes de hidrogênio. Nas pontes de hidrogênio, os átomos de hidrogênio de uma molécula são atraídos pelo átomo de oxigênio de sua vizinha.

Entre as funções da água nos organismos, podemos citar seu papel como solvente, reagente, na regulação do equilíbrio térmico e como lubrificante. Quase todas as reações químicas ocorrem em solução. A água é capaz de dissolver muitas substâncias. Assim, possui papel importantíssimo na dissolução dos reagentes que participam das reações metabólicas dos organismos.

A água participa como reagente de muitas reações de síntese e de quebra (hidrólise) de substâncias. Através da dissipação do calor, a água impede que a temperatura dos organismos varie de maneira abrupta. Outro papel das moléculas da água é evitar o atrito entre partes, como ossos, cartilagens e órgãos internos, atuando como uma espécie de lubrificante.

Minerais

Embora os minerais sejam os elementos presentes em menor quantidade, sua presença é essencial ao metabolismo dos organismos. Os tipos de minerais e as suas concentrações variam de acordo com a espécie. Alguns minerais estão presentes em grandes quantidades e outros em baixíssimas concentrações.

Entre eles, podemos citar o cálcio, o magnésio, o ferro, o sódio e o potássio. O cálcio compõe ossos e dentes, ativa enzimas, atua nas células do sistema nervoso, entre outras funções. O magnésio atua no funcionamento de células do sistema nervoso humano e é o principal componente da molécula de clorofila, presente nas células vegetais.

Quanto ao ferro, atua na reação de fotossíntese nas espécies vegetais e é o componente fundamental da hemoglobina, o pigmento respiratório presente nos humanos. O sódio atua no balanço de substâncias entre o meio externo e o interior da célula; encontra-se sempre em maior concentração no meio extracelular. O potássio também atua no balanço de substâncias dentro e fora da célula, porém é encontrado sempre em maior quantidade no meio intracelular.

Carboidratos

Os carboidratos são moléculas formadas por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. São classificados como monossacarídios, dissacarídios e polissacarídios.

Alguns exemplos de monossacarídeos são a ribose, a desoxirribose, a glicose, a galactose e a frutose. Os dissacarídios são formados pela união de dois monossacarídios, como a lactose (glicose + galactose) e a sacarose (glicose + frutose). Os polissacarídios são formados pela união de vários monossacarídios, como a celulose, o amido e o glicogênio.

A ribose e a desoxirribose são carboidratos com função estrutural, são componentes dos ácidos nucleicos. Já a celulose está presente nas células vegetais, formando a parede celular.

No entanto, a principal função dos carboidratos é a de reserva de energia para o metabolismo celular. O amido, por exemplo, é uma das principais reservas energéticas dos vegetais e de algumas espécies de algas. Em muitos animais, o glicogênio é armazenado e liberado quando o organismo necessita de energia.

Lipídios

Os lipídios são moléculas pouco solúveis em água, por isso, são chamadas de hidrofóbicas.

Os lipídios são parte integrante das membranas plasmáticas, atuam como reserva energética e são componentes essenciais de alguns hormônios. Dentre os lipídios, podemos citar, por exemplo, os glicerídios, os esteroides e as ceras.

Os glicerídios são os óleos e as gorduras. São formados por uma molécula de álcool de cadeia curta, chamado glicerol, e moléculas de ácidos graxos. Alguns glicerídios servem como reserva de energia para o metabolismo celular, tanto em animais quanto em vegetais. As gorduras também servem como um eficiente isolante térmico em muitos animais, dificultando a dissipação do calor do corpo para o ambiente.

Os esteroides são formados por uma série de anéis de carbono. Um exemplo de esteroide é o colesterol. O colesterol é uma das substâncias que formam a membrana plasmática dos animais. Além disso, ele participa da fabricação de diversos hormônios, como o estrógeno e a testosterona.

As ceras são lipídios formados por uma molécula de álcool de cadeia longa e ácidos graxos. Como os lipídios são insolúveis em água, as ceras são importantes na impermeabilização de superfícies, tais como a epiderme vegetal.

Proteínas

As proteínas são moléculas compostas por pequenas unidades chamadas de aminoácidos. Os aminoácidos são formados por um grupo carboxila ligado a um grupo amino. Os aminoácidos se unem através de ligações chamadas de ligações peptídicas e formam uma longa cadeia denominada polipeptídio.

As proteínas possuem três funções principais nos organismos: função estrutural ou plástica, catálise de reações químicas e defesa.

As proteínas são as unidades estruturais das células. Entre vários exemplos, a membrana plasmática é formada por proteínas; as fibras musculares são formadas por proteínas (actina e miosina); nossos cabelos, unhas e as garras de outros animais são constituídos por uma proteína chamada queratina; a hemoglobina presente em nosso sangue também é uma proteína.

As enzimas são proteínas que facilitam as reações químicas do metabolismo. Atuam, por exemplo, na digestão, na fotossíntese e na respiração. Alguns exemplos de enzimas são a amilase salivar, que inicia a digestão do amido na boca, e a pepsina, que quebra moléculas de proteína no estômago.

Os anticorpos, componentes do sistema imunológico, também são compostos por proteínas. São produzidos em resposta à entrada de substâncias estranhas no organismo, os antígenos.

Ácidos nucleicos

Os ácidos nucleicos contêm o material genético dos organismos. Existem dois tipos de ácidos nucleicos, ácido desoxirribonucleico, ou DNA, e o ácido ribonucleico, ou RNA. Eles são constituídos por pequenas unidades chamadas de nucleotídeos. Os nucleotídeos são formados por um grupo fosfato, um carboidrato (desoxirribose no DNA e ribose no RNA) e uma base nitrogenada.

Existem cinco tipos diferentes de bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), guanina (G), citosina (C), e uracila (U). As quatro primeiras são encontradas no DNA. Já no RNA, a timina é substituída pela uracila.

Os ácidos nucleicos possuem as informações necessárias para a síntese de proteínas e transmitem as informações genéticas de uma célula para outra - ou entre a geração parental e sua prole.
 
 
 
 

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