BIOLOGIA NA SALA DE AULA

As mudanças climáticas são, sem dúvidas, um dos maiores desafios da sociedade atual. Apesar de sempre usarmos o urso-polar como símbolo dessas mudanças, as alterações no clima estão longe de atingir apenas esses animais. Os impactos das mudanças climáticas são significativos e afetam desde a nossa saúde até a produção de alimentos. A seguir, você entenderá melhor o que são as mudanças climáticas e como elas afetam a nossa vida e a dos outros seres vivos do planeta.

Na ecologia, os ciclos de vida dos seres vivos diz respeito a descrição dos estágios de vida que um organismo passa ao longo do tempo, desde a sua formação embrionária até os estágios de maturidade reprodutiva e senescência. Esse evento é considerado cíclico porque um indivíduo adulto gera novos indivíduos que passarão por eventos semelhantes ao longo de suas vidas até produzirem sua própria linhagem de descendentes, ocorrendo certa repetição entre gerações. Apesar de serem únicos e extremamente variados entre cada tipo de organismo, os ciclos de vida apresentam como pontos em comum a existência de fases juvenis (pré-reprodutiva) e adultas (reprodutiva), nas quais as atividades metabólicas e as adaptações ao ambiente externo podem variar consideravelmente. Além disso, existem na natureza diversos tempos de vida em cada estágio do ciclo. Enquanto algumas árvores, como as sequoias, podem viver mais de 1000 anos, algumas espécies de ave, como o beija-flor, vivem em média apenas 4 anos. Es...

Impactos ambientais são alterações no ambiente causadas pelo desenvolvimento das atividades humanas no espaço geográfico¹. Nesse sentido, eles podem ser positivos, quando resultam em melhorias para o ambiente, ou negativos, quando essas alterações causam algum risco para o ser humano ou para os recursos naturais encontrados no espaço. Apesar de possuir essas duas classificações, o termo impacto ambiental é mais utilizado em referência aos aspectos negativos das atividades humanas sobre a natureza. Isso ocorre em virtude do modelo de desenvolvimento da sociedade moderna, que se baseou na exploração intensiva dos recursos naturais do mundo, que são vistos como uma fonte inesgotável de matéria-prima e de energia para a produção dos mais diversos produtos.

Sustentabilidade é a capacidade de um sistema se manter por um determinado período de tempo, atendendo às necessidades da geração atual sem comprometer as futuras.    A sustentabilidade é baseada em três pilares: Social, Ambiental, Econômico.    A sustentabilidade é importante porque os recursos naturais não são infinitos e alguns podem levar muito tempo para se renovar. A sociedade precisa encontrar formas de suprir as necessidades atuais sem comprometer as gerações futuras.    Algumas ações individuais que podem ser tomadas para contribuir para a sustentabilidade são: Economizar água, Consumir produtos biodegradáveis, Reciclar materiais, Separar o lixo para coleta seletiva, Utilizar transportes coletivos ou adotar a prática da carona solidária.

A biodiversidade, ou diversidade biológica, é o conjunto de todos os seres vivos do planeta, incluindo animais, plantas, fungos e microrganismos. Ela também considera as interações ecológicas entre esses seres vivos.    A biodiversidade é medida por: Número de espécies presentes em um ecossistema Variedade genética dentro de uma população de cada espécie Distribuição das espécies nos vários ambientes de um ecossistema    A biodiversidade é importante porque:    É a base da teia da vida, que torna a Terra o único lugar habitável para os humanos    Fornece alimentos, água, medicamentos e matéria-prima industrial    Tem valor social, cultural e econômico    A biodiversidade brasileira é uma das mais ricas do mundo, com grande diversidade de espécies de fauna e flora.    O termo biodiversidade foi introduzido em 1988 pelo entomologista americano Edward O. Wilson.

Sucessão ecológica é o processo de mudanças que ocorrem em um ecossistema, resultando na substituição de comunidades mais simples por comunidades mais complexas. Esse processo pode ocorrer após uma perturbação, como o desmatamento de uma floresta, ou após o surgimento de um novo habitat.    A sucessão ecológica é caracterizada por:    Mudanças graduais e progressivas na composição e estrutura das comunidades    Ocorrência de uma comunidade clímax, ou seja, uma comunidade estável    Equilíbrio dinâmico entre o ecossistema e o meio ambiente

Os ciclos biogeoquímicos são processos naturais que garantem a reciclagem de elementos químicos no meio ambiente, permitindo que eles interajam com os seres vivos.    Os ciclos biogeoquímicos são caracterizados por: Serem processos cíclicos que envolvem o movimento dos elementos que formam os organismos vivos e o ambiente Interligarem os componentes abióticos e os ciclos bióticos Ocorrerem em todos os ecossistemas Dependerem de reservatórios de elementos químicos, como a atmosfera e a crosta terrestre Dependerem da participação dos seres vivos, que usam e devolvem os elementos para a natureza

A cadeia alimentar, a teia alimentar e a pirâmide trófica são conceitos relacionados à transferência de energia e matéria em um ecossistema:    Cadeia alimentar Representa a relação de alimentação entre os seres vivos de um ecossistema de forma linear e hierárquica. Cada organismo ocupa um nível trófico, que é definido pela quantidade de energia que transfere. Os três níveis tróficos básicos são: produtores, consumidores e decompositores.    Teia alimentar É uma representação mais realista das relações de consumo em um ecossistema, pois é uma rede de cadeias alimentares interligadas. A teia alimentar não tem um fluxo unidirecional, como a cadeia alimentar, pois um mesmo organismo pode ocupar diferentes níveis tróficos.    Pirâmide trófica Pode ser de energia ou de biomassa, e representa a quantidade de energia ou biomassa que passa de um nível trófico para outro. A pirâmide de energia mostra que apenas 10% da energia de um nível trófico passa para o próximo...

Qual é o conceito de nicho ecológico? Entende-se por nicho ecológico todo conjunto de características e condições que permite a sobrevivência de uma determinada espécie no ambiente. Em outras palavras, representa o “papel ecológico” de um indivíduo no ambiente em que ele se encontra. Tipos de nicho ecológico O nicho ecológico, teoricamente, pode ser dividido em dois tipos: Nicho Fundamental: É o nicho que um determinado indivíduo pode ocupar na ausência de interações prejudiciais a ele. É composto apenas pelas condições abióticas, fisiológicas e tolerâncias que um organismo pode usufruir em um ecossistema. Tem um caráter muito mais teórico que real. Nicho Realizado: Também chamado de Nicho Efetivo, é a situação real em que o indivíduo se encontra. Leva em conta não só os fatores abióticos e necessários para a sobrevivência de um organismo, mas também as relações interespecíficas existentes, competitivas, predatórias entre outras. Enquanto o nicho fundamental é um parâmetro teórico que ...

Analisando os níveis de organização acima do organismo, encontramos uma população. Esse nome é dado ao conjunto de organismos da mesma espécie que vivem juntos em uma determinada área, em um dado período de tempo. Em uma população, os organismos apresentam maiores chances de  se reproduzirem entre si do que com organismos da mesma espécie de outras populações. Uma grande família de leões na savana africana, por exemplo, forma uma população. Acima do nível de população, temos a comunidade, que pode ser definida como um conjunto de diversos organismos de espécies diferentes que vivem em uma determinada área, em um dado período de tempo. Se tomarmos o exemplo anterior e analisarmos uma savana, teremos leões, girafas e elefantes vivendo em uma mesma área e formando uma comunidade. Vale destacar que esse nível de organização não é formado apenas pelos animais, as plantas e outros organismos que vivem nesse local também fazem parte dele. Temos, ainda, o ecossistema, que é o nome dado à c...

Ecologia é a ciência que estuda as interações entre os seres vivos e o meio ambiente em que vivem. Ela busca compreender como os organismos se relacionam entre si e com os fatores abióticos, como solo, água, clima e recursos naturais. Essa área abrange diversos níveis de organização, desde indivíduos até ecossistemas inteiros. Ela é tradicionalmente dividida em autoecologia e sinecologia, podendo, ainda, ser fragmentada segundo outros critérios, como taxonômico e habitat. É um dos temas mais recorrentes do Enem na prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias. Alguns de seus principais conceitos incluem: cadeia alimentar, sucessão ecológica e relações ecológicas

A biotecnologia pode desempenhar um papel importante na produção de energia renovável, contribuindo para o desenvolvimento de soluções inovadoras e sustentáveis. Desenvolver plantas com maior teor de biomassa em detrimento do açúcar, o que aumenta a produtividade de etanol por área colhida. Estimular a fase de hidrólise, aumentando a disponibilidade de substratos para as bactérias na fase de metanogênese, o que resulta em maior produção de metano. Converter eletroquimicamente CO2 em combustíveis.

Denominamos os  Organismos Geneticamente Modificados , ou OGM, aqueles seres vivos que tiveram seu  material genético  alterado por  técnicas  de engenharia genética. A princípio pode lhe parecer algo extremamente moderno e inovador, mas há milhares de anos já modificamos o genoma de plantas e animais. Esse processo conhecido como domesticação, inicialmente, realizava-se por meio de cruzamentos de seres vivos com características desejáveis para a alimentação No início da década de 1970 começaram o desenvolvimento das técnicas de engenharia genética. Tudo isso porque naquela época identificaram enzimas capazes de cortar o DNA em pontos bem definidos, as chamadas enzimas de restrição. Essa descoberta foi um marco importante para o desenvolvimento da  tecnologia do DNA recombinante , considerada a técnica mais empregada na engenharia genética. Desde então, os cientistas passaram a identificar, isolar, replicar e sequenciar fragmentos de DNA passíveis de serem ...

A biotecnologia é a ciência associada ao estudo e ao desenvolvimento de organismos que são modificados geneticamente para finalidades produtivas. Embora o conceito tenha sido formulado no século 20, o uso desse conhecimento na  produção de alimentos  é bastante remoto. Na Antiguidade, por exemplo, microrganismos já eram utilizados na preparação de alimentos e bebidas. Mais tarde, no século XII, surgiu a destilação do álcool. No século XVII, veio o cultivo de fungos na França. Porém, a primeira planta modificada geneticamente data somente de 1981. Embora o uso de organismos vivos para preparar alimentos seja antigo, a biotecnologia hoje representa um avanço incomparável com as técnicas empregadas séculos atrás. Com a aprovação da  Lei de Biossegurança , em 2005, houve um aumento significativo das tecnologias geneticamente modificadas. Essa é, sem dúvida, uma ótima notícia. Afinal, a biotecnologia na...

Biologia Sintética, em franca expansão nos dias de hoje, consiste no uso de bioinformática e técnicas de engenharia genética e bioquímica com o objetivo de desenhar circuitos biológicos modulares, por meio do redirecionamento ou construção de novas rotas metabólicas e a criação de organismos artificiais, visando maximizar o seu funcionamento. Não se trata de uma técnica específica, mas de um conceito que pode utilizar diferentes abordagens de edição genômica para alcançar a meta final. Esse documento tem como objetivo fornecer uma visão abrangente desse novo ramo da biologia, de modo a ampliar a nossa percepção sobre as possibilidades futuras que podem ser vislumbradas sobre o desenvolvimento e as aplicações dessa nova abordagem científica. O ensino de Biologia, de modo geral, é realizado através da prática tradicional, onde o professor é o transmissor do conhecimento,em que na maioria das vezes os alunos apenas ouvem e memorizamas informações, tornando-se um aprendizado me...

Biorremediação  consiste no uso de microrganismos ou plantas para a limpeza ou descontaminação de áreas ambientais afetadas por poluentes diversos . Antigamente, as soluções encontradas para a reconstituição das áreas afetadas consistiam na coleta e retirada de material contaminado sem saber que destino dar a ele.

Vantagens da biotecnologia As vantagens trazidas pela biotecnologia são inúmeras e se estendem por todos os seus campos de aplicação, melhorando a qualidade de vida no mundo. Entre os seus resultados mais aparentes estão: Colheitas de maior rendimento e maior resistência; Menor utilização de pesticidas; Alimentos transgênicos duram mais tempo, diminuindo o desperdício de comida; Redução na quantidade de energia necessária para se produzir alimentos; Utilização de produtos menos nocivos ao meio ambiente; Diminuição da fome no mundo; Alimentos mais nutritivos; Redução na ocorrência de doenças contagiosas; Criação de ferramentas mais precisas na detecção de doenças, etc. Desvantagens da biotecnologia Os avanços causados pela biotecnologia também possuem consequências negativas. Entre as principais, podemos destacar: Danos ao meio ambiente; Alta dependência de tecnologias oriundas de países desenvolvidos; Aumento da concentração de renda; Incerteza sobre os seus efeitos, a longo prazo, no ...

A técnica de CRISPR foi descoberta em 2012 e permite editar, ou seja, alterar genes.  A enzima Cas-9 corta o DNA onde está o gene que se quer modificar, substituindo-o por outro ou corrigindo a mutação defeituosa . "Essa possibilidade tem motivado várias companhias de biotecnologia a investir no tratamento de doenças causadas por mutações genéticas”, explica Mayana Zatz, diretora do Centro de Estudos sobre o Genoma Humano e Células-Tronco (CEGH-CEL) da USP. A eletroporação é uma técnica inovadora realizada pelo intervencionista oncológico utilizada no tratamento do câncer de pâncreas, que consiste na aplicação de pulsos elétricos de curta duração e alta intensidade em células ou tecidos. Esses pulsos ampliam e danificam os poros das membranas celulares, o que impede o controle das células tumorais sobre a entrada e saída de eletrólitos, ocasionando assim a morte celular por apoptose.  

clonagem é uma  técnica de laboratório que permite produzir organismos geneticamente idênticos a um indivíduo doador de cromossomos . O produto da clonagem é chamado clone e é idêntico ao organismo que o originou. A clonagem pode ser usada para vários fins, como Produzir órgãos para salvar vidas                Testar tratamentos para doenças como Parkinson e diabete  Melhorar o genético de rebanhos   Multiplicar animais transgénicos   Regenerar bancos genéticos   Estudar as funções de sequências específicas de nucleotídeos   Transgênico é sinônimo para a expressão "Organismo Geneticamente Modificado" (OGM). É um organismo que recebeu um gene de outro organismo doador. Essa alteração no seu DNA permite que mostre uma característica que não tinha antes. Na natureza, sempre ocorreram (e ainda ocorrem) alterações ou mutações naturais. Os genes contêm as informações que definem as características natu...

A biotecnologia pode ser aplicada em diversas áreas, como a saúde, a indústria e o meio ambiente. Os especialistas classificam a biotecnologia em cores para associar as suas funcionalidades em cada área. Eis alguns dos tipos de biotecnologia Biotecnologia verde Aplicada na agricultura, esta área desenvolve tecnologias para combater pragas e aumentar a resistência das plantas a doenças e condições climáticas desfavoráveis. Por exemplo, a biotecnologia verde pode ser usada para criar plantas transgénicas, melhorar o potencial nutritivo das plantas e desenvolver novas variedades de plantas.   Biotecnologia vermelha Aplicada à saúde, esta área desenvolve tecnologias para a medicina humana e animal, incluindo a produção de antibióticos, fármacos, vacinas, terapias e ferramentas de diagnóstico.   Biotecnologia branca Aplicada à indústria, esta área visa aplicar a biotecnologia em processos industriais, buscando maior sustentabilidade e eficiência na fabricação.  ...