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Resumão #12hNerds Biologia: Ecologia cai MUITO no Enem!

Cadeia Alimentar

A cadeia alimentar se inicia com o produtor, seguindo pelos consumidores, primário e secundário, e todos são digeridos pelos decompositores. Os produtores conseguem energia principalmente do sol (com exceção dos quimiossintetizantes).

Apenas 10% da energia é transferida para o próximo nível trófico, sendo que ela sempre diminui ao longo da cadeia alimentar. Já a matéria orgânica é passada entre os níveis tróficos até voltar para os produtores, formando um ciclo da matéria orgânica.

Quando a matéria orgânica está contaminada com materiais pesados, eles ficam no organismo e se acumulam ao longo da cadeia alimentar, alcançando uma maior concentração no topo. O nome desse processo é bioacumulação ou magnificação trófica.

 

Ciclo do Nitrogênio

O nitrogênio é o gás mais abundante da atmosfera, e é fundamental para a formação de algumas moléculas orgânicas, como as proteínas, as bases nitrogenadas presentes nos ácidos nucleicos (DNA e RNA). As bactérias são capazes de fixar o nitrogênio no solo em forma de amônia.

A nitrificação é a transformação da amônia em nitrato, para que este elemento possa ser utilizado pelas plantas. A nitrificação ocorre em duas etapas: a nitrosação, que transforma amônia em nitrito, e a nitratação, que forma o nitrato.

Os animais conseguem nitrogênio ao consumir plantas, e os decompositores ao decompor outros seres vivos. A devolução da amônia para o solo é chamada de amonificação. O nitrogênio volta para a atmosfera pela destruição do nitrato, chamada de desnitrificação.

As leguminosas, como o feijão, a soja e a lentilha, possuem nódulos que abrigam bactérias Rhizobium, que fazem a fixação do nitrogênio. Por isso, elas possuem um teor de nitrogênio maior, e podem ser utilizadas na adubação de um ambiente.

A química também pode abordar o ciclo do nitrogênio: elementos simples (com apenas um elemento químico) possuem nox zero, como por exemplo o nitrogênio (N2). Na fixação, o nitrogênio tem seu nox diminuido, ou seja, ele sofreu um processo de redução. Já na nitrificação, quando o elemento vai de uma carga negativa para uma carga positiva, o elemento sofre um processo de oxidação.

 

Lei de Mendel

Primeira Lei de Mendel: Cada característica é sempre determinada por dois fatores que se separam na formação dos gametas e voltam a se combinar na geraçao de um novo indivíduo.

Em outras palavras, isso significa que há dois alelos de cada gene, um vindo do pai e outro da mãe. Na formação do gameta por meiose, só é mandado um alelo de cada.

Na prática, a Primeira Lei serve para cruzamentos como:

Aa x Aa

Como os alelos se separam, os gametas de ambos serão A ou a. Fazendo o cruzamento, pode-se encontrar: AA, Aa, Aa e aa. Uma proporção de 1:2:1 para o genótipo.

A proporção fenotípica diz respeito a qual é dominante. Se A é dominante, todos que apresentam A terão o mesmo fenótipo, logo, proporção 3:1.

Em outro cruzamento, como Aa x aa, os gametas de aa só poderiam ser a, então o cruzamento entre eles seria apenas Aa ou aa, um com fenótipo dominante e outro com fenótipo recessivo.

12hNerds

O afetado é o filho do casal. Nesse caso, os pais são iguais e os filhos diferentes. Isso indica que os pais são heterozigotos e o filho é recessivo. A herança nesse caso é autossômica, ou seja, não está ligada ao sexo. Se estivesse ligada ao cromossomo Y, a filha não poderia ser afetada, e se estivesse no X, o pai também teria que ser afetado.

No segundo heredograma, a filha é aa e os pais também são heterozigotos, mas no caso a herança é autossômica dominante, pois os pais são afetados e a filha não.

 

Ciclo do Carbono

Na atmosfera o carbono está presente principalmente na forma de CO2, retirado da atmosfera através do processo da fotossíntese. A fotossíntese é: CO2 + H2O + E -> C6H12O6 + O2

A reação inversa da fotossíntese é a respiração.

O carbono é fixado pela fotossíntese das algas e das plantas, os animais obtém esse carbono via cadeia alimentar e todos devolvem esse carbono para a atmosfera via respiração.

No entanto, quando o homem acha depósitos de combustíveis fósseis (carvão mineral, petróleo, etc) e queimam esse combustível, há maior liberação de CO2 para a atmosfera. Com esse aumento do CO2 da atmosfera causado pela queima de combustíveis fósseis, há um superaquecimento global por conta do agravamento do Efeito Estufa.

Esse superaquecimento global pode causar: Degelo dos polos, aumento dos níveis dos oceanos, alterando ecossistemas costeiros, aumentar a evapotranspiração da Amazônia, entre outros problemas.

Um processo natural que pode combater o efeito estufa é o aumento da fotossíntese, como por exemplo através do reflorestamento.

Outro agente agravante potencial do efeito estufa é: a decomposição anaeróbica libera gás metano (CH4), que possui maior potencial estufa que o CO2. Ruminantes, com seu arroto, liberam esse gás, através da decomposição dos vegetais na pança. Metano também é conhecido como biogás, e pode ser utilizado para gerar energia.

 

Ciclo da Água

A água é abundante na atmosfera, podendo estar na fase líquida ou na fase de vapor. A água precipita principalmente na forma de chuva, que se infiltra no solo, podendo se acumular sobre rochas onde será formado um lençol freático. De rios e lagos, a água evapora, voltando para a atmosfera. Quando não há participação dos seres vivos, temos o ciclo curto da água. Quando a água passa por seres vivos, pela ingestão da água, ela volta para o ambiente pela transpiração.

A menor incidência de chuva pode ser consequência do aquecimento global. A impermeabilização do solo, como por exemplo, impede que a água vá para os lençóis freáticos, seguindo direto para rios e lagos, arrastando e levando tudo que há pelo caminho. Com menos água, as hidrelétricas produzem menos, sendo necessário aumentar a produção de energia pelas termoelétricas.

Esse ano será um ano de El Nino, onde há secas no norte e chuvas no sul do Brasil. O excesso de chuvas no sul poderá causar uma maior dispersão de doenças que vêm com água contaminada, como a hepatite A, o rotavírus, a salmonela, entre outros; urina de rato, que aumenta incidência da leptospirose; e o acúmulo de água em vasos aumenta a proliferação de mosquitos que podem ser vetores de diversas doenças.

ciclo da água

 

Engenharia Genética

A engenharia genética é um ramo da biologia que está relacionado ao manipulamento do DNA. A manipulação do DNA é feita com ajuda de enzimas que cortam o DNA em segmentos, e são elas as endonucleases, ou enzimas de restrição. A engenharia genética é utilizada em processos de clonagem, exames de DNA (DNA fingerprint), transgenia e terapia gênica.

A clonagem é um processo onde se produz cópias geneticamente iguais. A divisão assexuada das bactérias, a cissiparidade, é um tipo de clonagem natural. Hoje, a clonagem consiste em pegar o núcleo de uma célula somática, introduzí-lo em uma célula anucleada e gerar o clone da célula que forneceu o núcleo, já que a informação genética está contida no núcleo.

A impressão digital de DNA (DNA Fingerprint) consiste em pegar o DNA do pai, da mãe, do filho e ver se são compatíveis. São comparados os fragmentos de DNA obtidos pelo uso das endonucleases, que fragmentam o DNA. Se o filho tem e a mãe não tem, esse fragmento veio do pai.

Transgenia e terapia gênica: Um transgênico é uma espécie que recebeu um gene de outra espécie através da tecnologia do DNA recombinante. Um exemplo, é a insulina humana produzida por bactérias transgênicas.

Terapia gênica seria introduzir um gene de outra espécie ou da mesma. Por exemplo, um diabético recebe o gene da insulina humana curando seu diabetes, isso se trata de terapia gênica, mas não de transgenia.

Células-tronco: A célula-tronco “verdadeira” é a totipotente, encontrada nas fases iniciais do desenvolvimento do embrião (até a fase de blástula). A partir dessa fase, as células são pluripotentes ou multipotentes. Por exemplo, uma célula mesenquimal pode dar origem a qualquer célula conjuntiva (osso, músculo, cartilagem…), mas não a um neurônio, por exemplo. Já a célula totipotente pode se diferenciar em todo e qualquer tipo de célula.