Proposta Curricular do Estado de São Paulo

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• Currículo de Biologia
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• Proposta Curricular do ensino fundamental e Médio
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Caderno do aluno - 2ª série - volume 1 - Situação de aprendizagem 1 - A organização celular da vida - parte C

Características dos seres vivos

Material Genético: Pode-se  dizer que ser vivo é aquele que possui ácido nucléico (DNA ou RNA), de fato essa é uma das características encontradas em todos os seres vivos e exclusivamente neles.
Os vírus apresentam DNA ou RNA, os outros seres vivos apresentam os dois. Os vírus não são considerados seres vivos, pois não são formados por células e somente se multiplicam dentro de uma célula parasita.

Composição Química Complexa: Os seres vivos são formados por compostos orgânicos e inorgânicos.

·         Os compostos orgânicos: apresentam sempre o elemento químico carbono e são as proteínas, carboidratos, lipídios, vitaminas e ácidos nucléicos.

·         Os compostos inorgânicos são a água e os sais minerais.

Organização Celular
Todos os seres vivos, com exceção dos vírus, são constituídos por unidades conhecidas como células.

·         Unicelulares: Alguns seres são formados por uma única célula, são os Moneras (bactérias e cianobactérias), Protistas (protozoários e algas) e alguns fungos.

·         Pluricelulares: Os animais, as plantas e os fungos em geral são formados por muitas células, sendo chamados de pluricelulares ou multicelulares.

As células podem ser:

·         Procariota: Quando a célula não apresenta uma membrana separando o material nuclear do citoplasma.

·         Eucariota: Quando a célula apresenta uma membrana nuclear ou carioteca.

No núcleo celular ficam os cromossomos onde está o DNA com os genes responsáveis pela transmissão das características hereditárias.

Ciclo Vital: é o processo pelo qual todo ser vivo, em geral, passa sendo: nascer, crescer, reproduzir-se e morrer.
Embora alguns organismos individuais não completem todo o ciclo, ele acontece na espécie em geral.

Reprodução: Através da reprodução, os seres vivos são capazes de produzir outros seres vivos semelhantes a si mesmos, dessa forma as espécies se mantêm através dos tempos. Há dois tipos fundamentais de reprodução: assexuada e sexuada.

·         Na reprodução assexuada ou agâmica, um organismo se divide em duas ou mais partes que formarão novos organismos. É comum nos seres unicelulares.

·         Na reprodução sexuada ou gâmica acontece a formação de células especiais denominadas gametas. É necessário que o gameta masculino se uma ao gameta feminino para acontecer a formação de um novo organismo. É comum nos seres pluricelulares.

Mutação: Consiste na alteração de uma ou mais características dos seres vivos, ocasionada por alterações em um ou mais genes, ou por alterações nos cromossomos. Se essa alteração ocorrer nas células que vão formar os gametas, ela será transmitida aos descendentes. As mutações explicam, em parte, o aparecimento, ao longo do tempo, de muitas espécies novas a partir de outras já existentes; no processo conhecido como evolução das espécies.

Metabolismo: Nos seres vivos ocorrem, a todo instante, reações químicas onde moléculas simples se transformam em moléculas complexas. É o processo chamado de anabolismo. Por outro lado, moléculas complexas podem ser rompidas, formando moléculas mais simples. É o que se denomina catabolismo. A esse conjunto de reações químicas, nas quais algumas moléculas complexas são formadas e outras são rompidas, originando moléculas simples, denomina-se metabolismo.


Os seres vivos estão em constante atividade e isso os obriga a um consumo permanente de energia. Para que isso aconteça, os seres vivos realizam a nutrição e a respiração.

Quanto à forma de nutrição os organismos podem ser:

·         Os autótrofos utilizam a matéria inorgânica para sintetizar matéria orgânica, como os vegetais.

·         Os heterótrofos capturam a matéria orgânica existente no ambiente, como os animais.

Quanto à forma de respiração podem ser:

·         Os anaeróbios produzem energia na ausência de oxigênio molecular (O2).

·         Os aeróbios utilizam o oxigênio molecular para obter energia.

Crescimento: Os organismos vivos retiram do ambiente os nutrientes necessários à sua sobrevivência. Dessa maneira, suas células aumentam de volume, se multiplicam e o tamanho do organismo aumenta. Esse crescimento, porém, é limitado; e acontece por acúmulo de matéria assimilada.

Adaptação: A Terra apresenta ambientes com condições diferentes e muitas vezes inadequadas à vida, como os desertos e montanhas muito altas. Cada região do planeta apresenta seres vivos diferentes, adaptados às condições ambientais, como o urso polar e o norte americano; as florestas de pinheiros e os manguezais. O rato canguru é um pequeno mamífero, comum no deserto americano, que consegue sobreviver nessa região hostil graças às várias adaptações que possui: ele se alimenta à base de sementes com elevado conteúdo de gordura, não possui glândulas sudoríparas, tem hábitos noturnos e um focinho afilado e comprido. Essas características representam adaptações do animal a um aspecto marcante de seu habitat: a escassez de água. As sementes fornecem gordura que pode ser oxidada para repor a água perdida. Ausência de glândulas sudoríparas impede a perda de água pela sudorese no calor do deserto. A noite a temperatura do deserto cai evitando o calor diurno e conseqüente desidratação. O focinho afilado e comprido também evita a perda de água.

Parte 3 - Questões para auto-avaliação

01) Diferencie:

      a) material orgânico de inorgânico       b) autótrofo de heterótrofo       c) procarionte de eucarionte

      d) assexuado de sexuado                    e) anaeróbio de aeróbio           f) unicelular de pluricelular

Caderno do aluno - 2ª série - volume 1 - Situação de aprendizagem 1 - A organização celular da vida - parte B

A natureza da Vida

A Terra é habitada por milhões de seres

A Terra é habitada por muitos milhões de seres: alguns desses seres são chamados de vivos, outros não. Todos os seres são formados por matéria. O que distingue um ser vivo de um ser bruto ou não-vivo, em primeiro lugar, é a composição química.

Na Antigüidade, os pensadores achavam que os seres vivos eram dotados de uma exclusiva e misteriosa força vital que lhes confiria vida. Hoje não se acredita mais nisso, pois sabe-se que a matéria que forma os organismos vivos, embora peculiar, é constituída por partículas semelhantes às que formam a matéria não viva e está sujeita às mesmas leis que regem o universo não-vivo.

Na matéria viva, porém, certos elementos químicos estão sempre presentes em grande proporção, como o carbono (C), o hidrogênio (H), o oxigênio (O) e o nitrogênio (N) que, junto com vários outros elementos, em menores quantidades, formam substâncias muito complexas (chamadas genericamente de substâncias orgânicas), que constituem os seres vivos.  O ser humano é um ser vivo, assim como uma planta e uma bactéria. Já uma pedra não é viva, nem uma cadeira.

Os seres vivos não podem ser definidos por apenas uma característica sendo, portanto, necessário levarmos em conta um conjunto de aspectos que os diferenciam dos demais seres.

·         Os seres vivos são formados por células

Uma das primeiras generalizações feitas no estudo dos seres vivos diz que: “todos os seres vivos são constituídos por células”. Este enunciado constitui a chamada Teoria Celular.

A célula é o elemento fundamental que forma o organismo dos seres vivos. Em geral a célula é tão pequena que só pode ser vista ao microscópio. Uma das exceções que se tem, em relação ao tamanho, é um ovo, sua gema constitui uma única célula macroscópica.

A maioria dos seres que conhecemos é formada por grande quantidade de células e, por isso, são chamados de seres pluricelulares. Entretanto, existem seres vivos formados apenas por uma célula: são os chamados unicelulares. As bactérias e os protozoários são unicelulares.

Apesar de ser uma estrutura muito pequena a célula é composta por várias partes:

• Membrana plasmática : É uma película que envolve a célula. Além de protegê-la, essa película permite a troca de substâncias entre célula e o exterior. A membrana plasmática desempenha, assim, uma função importante na nutrição celular.
• Citoplasma: O citoplasma tem o aspecto gelatinoso e é nele que ficam estruturas (organelas) responsáveis por diversas funções vitais da célula.
• Núcleo : É um corpúsculo geralmente situado no centro da célula. Nele se localizam os cromossomos (material genético) responsáveis pela hereditariedade. Sua função é controlar a reprodução e as atividades da célula. Nos seres mais simples, o material genético está espalhado no citoplasma. Nesse caso dizemos que a célula é procarionte. As bactérias são organismos procariontes. Nos organismos mais complexos, o material genético está separado do citoplasma pela membrana nuclear (a carioteca), formando assim um núcleo verdadeiro. Esses organismos são chamados de eucariontes.

Dentre as organelas celulares mais importantes destacam-se:

·         Mitocôndrias: organela responsável pela geração de energia na célula;

·         Ribossomo: organela responsável pela produção das proteínas utilizadas pela célula, atuando sempre em grupo (polissomo);

·         Lisossomo: responsável pela digestão intracelular;

·         Carioteca: membrana que cerca o núcleo contendo o material genético (DNA) em células eucariontes;

As células que constituem o organismo dos seres não são todas iguais. Raízes, folhas, ossos, pele, músculos etc. têm formas diferentes. Isso acontece porque as células que formam essas partes são diferentes. Um conjunto de células semelhantes que realiza determinada função recebe o nome de tecido.

Os organismos vivos são formados por diferentes tipos de tecidos, que formam a pele, a raiz, o caule, os músculos etc..

Apesar de todos os animais e vegetais serem formados por células existem diferenças entre a célula animal e a vegetal. Vejamos as principais:

   Célula animal                                                                                                                         

Célula Vegetal

• Na célula vegetal a membrana plasmática é envolvida por uma parede celular. Essa parede é rica em uma substância chamada celulose. Na célula animal não existe parede celular e, conseqüentemente, celulose.
• No interior da célula vegetal existe uma organela chamada vacúolo, que ocupa quase todo o interior da célula, e é preenchida por uma substância aquosa rica em materiais nutritivos. Nas células animais os vacúolos são extremamente pequenos.

No interior da célula vegetal encontram-se organelas denominadas cloroplastos, estruturas que abrigam no seu interior a clorofila, um pigmento que tem cor verde, característica dos vegetais. A clorofila permite que os vegetais façam a fotossíntese. Além da clorofila, a célula vegetal pode ter outros tipos de pigmentos de cores variadas. A célula animal não apresenta cloroplastos.

Parte 1 - Questões para auto-avaliação

1) Um inseto é um ser vivo e uma pedra não. Que características os diferenciam?
2) Um grão de areia levado pelo vento está em movimento. É característica dos seres vivos a capacidade de movimentação. Mas, embora um grão de areia possa se deslocar, ele não é um ser vivo. Por quê?
3) Por que o organismo necessita de alimento?
4) Os vegetais são seres vivos que produzem seu próprio alimento sem retirá-lo de outro ser vivo. Como eles fazem isso?
5) Quais as principais diferenças entre uma célula animal e uma vegetal?

Caderno do aluno - 2ª série - volume 1 - Situação de aprendizagem 1 - A organização celular da vida - parte A

Introdução ao estudo das células

1- CITOLOGIA é a parte da Biologia que estuda as células.

Todo o organismo humano é constituído de pequenas partes chamadas células.
Umas são iguais, outras diferentes: umas menores, outras maiores.

Exemplo de algumas células:

-Célula ósseas (osteoblastos)

-Células musculares (fibras)

-Células cartilaginosas (condoblastos)

-Células da pele (epiteliais)/

-Célula nervosa (neurônio)

Célula: é a unidade fundamental dos seres vivos.

As células que constituem o corpo humano são diferentes umas das outras, por que cada uma exerce funções distintas no organismo.

Da mesma forma que os tijolos, as telhas, os ladrilhos, exercutam funções diferentes numa casa, as células da pele, dos ossos, do sangue também executam trabalhos diferentes no corpo humano.

As células são constituídas basicamente de membranas, citoplasma, e núcleo.

Membrana: é a película que envolve a célula externamente.

Citoplasma: è a porção gelatinosa situada dentro da membrana. Rodeia o núcleo.

Núcleo: é um corpúsculo situado no citoplasma, geralmente globoso e central.

2- HISTOLOGIA é a parte da Biologia que estuda os tecidos.

Tecidos são gurpos de células semelhantes, que realizam funções determinadas.

Todas as partes do nosso corpo sao constituídas de tecidos. Vamos observar alguns exemplos.

a) Tecido epitelial: é o tecido que constirui a nossa ele. As células que o formam são coladas umas às outras, revestindo o nosso corpo externamente, protegendo-o.

b) Tecido conjuntivo: é o tecido que existe entre os órgãos. Sua função é protegê-los, ligando-os e sustentando-os. Suas células são separadas umas nas outras por substâncias intercelular.

c) Tecidos cartilaginoso: é o tecido do que forma as cartilagens de nosso corpo. É constiruído por células denominadas condoplastos. São cartilagens: O nariz, o pavilhão auditivo (orelha), a traquéia, etc.

d) Tecido adiposo: é o tecido que forma a gordura. Esse tecido é constituído por células conjuntivas enriquecidas de gorduras. O tecido adiposo forma-se sob a pele.

e) Tecidos ósseo: é o tecido que forma os ossos. É constituído por células estreladas, denominadas osteoblastos. Essas células são separadas por uma substância intersticial, dura e resistente, composta por sais decálcio.

f) Tecido muscular: é o tecido que forma os músculos . É constituído por fiblas que gozam da propriedade de se constrair. As fibras podem ser lisas ou estriadas. As lisas são de contrações involuntárias e formam os órgãosviscerais (estômago, intestinos, etc.), enquanto que as estriadas são de contrações voluntárias, constituido os músculos do braço, coxa, etc.

g) Tecido sanguineo: é o tecido que forma o sangue. É o tecido que forma o sangue. É constituído por plasma (parte líquida); glóbulos vermelhos (hermácias); glóbulos brancos (leocócitos); plaquetas (fragmentos de citoplasma). Obs.: as hermácias não possuem núcleo.

h) Tecido nervodo: é o tecido que forma o cérebro. É constituído por células denominadas neurônios. Estas células denominadas neurônios. Esras células possuem muitos prolongamentos, que, agrupados, formam os nervos.

3- MICROSCOPIA é o estudo através do microscópio.

O microscópio é um aparelho que serve para observar pequenos seres ou objetos. Desde a sua invenção, até hoje, o microscópio sofreu muitas modificações.
Para se calcular a ampliação do microscópio basta multiplicar o valor da objetiva pelo valor da ocular. Exemplo: ocular 10x (10 vezes) e objetiva 20x (20 vezes), a ampliação será de 200x.

Com um bom microscópio e preparando as lâminas adequadamente, podemos observar outros adequadamente, podemos observar outros elementos importantes da célula, como:

Membrana nuclear: película que envolve o núcleo da célula.
Mitocôndrias: elementos produtores de energia para as atividades da vida.
Cromossomos: elementos responsáveis pela transmissão dos caracteres hereditários.

Caderno do aluno -9º ano - volume 1 - Situação de aprendizagem 3 - Substância pura ou mistura de substâncias

Quimica:

Substâncias puras e misturas

A determinação e a análise das propriedades específicas dos materiais do ambiente, são formas de se conseguir saber se uma determinada matéria é uma substância pura ou uma mistura.

As substâncias puras podem ser classificadas em:

Substâncias puras simples: que são formadas pela combinação de átomos de um único elemento químico, como por exemplo o gás hidrogênio formado por dois átomos de hidrogênio ligados entre si; o ozônio formado por três átomos de oxigênio.

  

 Substâncias puras compostas: que são formadas pela combinação de átomos de dois ou mais elementos químicos diferentes, como por exemplo a água formada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio; ácido clorídrico (nome comercial ácido de muriático) formado por um átomo de hidrogênio e um átomo de cloro.

  

Outra característica importante das substâncias puras refere-se a sua composição, que é sempre fixa e definida, por exemplo, para se formar água é necessário a combinação de dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio

A água é formada na proporção de 2 gramas de hidrogênio para 16 gramas de oxigênio.

As misturas, não possuem composição fixa e definida, por exemplo, para obter uma mistura de água e sal pode-se colocar qualquer quantidade de água e qualquer quantidade de sal.

  

Uma das formas de diferenciação das substâncias puras e das misturas é através da temperatura, durante as mudanças de estado físico.

 Você poderá analisar a água destilada, que é uma substância pura, a pressão ao nível do mar, a partir da temperatura de -5oC. Nesta temperatura a água destilada encontra-se no estado sólido. Se a água for aquecida continuamente, ao ser atingida a temperatura de 0oC, a água começará a passar para o estado líquido e a temperatura não sofrerá alteração até que a fusão se complete.

A mesma situação será verificada na mudança do estado líquido para o gasoso. Para a água destilada, a vaporização acontece a temperatura de 100oC.

Essas observações podem ser traduzidas em um gráfico, a linha horizontal que aparece no gráfico é chamada de patamar e indica a temperatura de fusão e a de vaporização da substância pura.

Para um mistura de água e sal, por exemplo, não se verifica o aparecimento do patamar, tanto na fusão como na ebulição, porque a temperatura não se mantém constante.

Misturas Homogêneas e Heterogêneas

             

A matéria encontrada na natureza, na sua grande maioria, é formada por duas ou mais substâncias puras, portanto são misturas.

Observe as misturas:

 (em anexo) 

                Nas misturas B, D, E observa-se uma superfície de separação entre os componentes que as formam e, por isso, recebem a denominação de misturas heterogêneas.

Nesse caso, as espécies químicas que formam a mistura são insolúveis entre si; no caso de dois líquidos, usa-se termo imiscíveis.

Nas misturas A e C não se percebe superfície de separação entre os componentes, a mistura apresenta o mesmo aspecto em toda sua extensão e recebem a denominação de misturas homogêneas. Nesse caso, as espécies químicas que formam a mistura são solúveis entre si; quando as substâncias solúveis entre si, são dois líquidos, usa-se o termo miscíveis entre si.

As misturas homogêneas são monofásicas ou unifásicas ,isto é, possuem uma única fase e as heterogêneas polifásicas, isto é, possuem duas ou mais fases.

Recebe a denominação de fase cada porção uniforme de uma determinada matéria, com as mesmas características em toda sua extensão.

O granito, uma matéria heterogênea, constituído de três fases, isto é, de três porções visualmente uniformes, a fase da mica (brilhante), a fase do quartzo (transparente) e a fase do feldspato.

Obtenção de substâncias puras a partir de misturas

Como os materiais encontrados na natureza, na sua maioria, são constituídos de misturas de substâncias puras, por isso, para obtê-las, é necessário separá-las.

Existem muitos processos para separação de misturas, mas o método a ser empregado depende das condições materiais para utilizá-lo e do tipo de mistura a ser separado.

Você já pensou em como separar algumas misturas que são encontradas no seu cotidiano?

Para isso é necessário, em primeiro lugar, observar se a mistura em questão é homogênea ou heterogênea, para em seguida escolher o processo mais adequado para separá-la.

Os processos mais utilizados para separação de misturas são:

1) Catação, Ventilação, Levigação, Peneiração, Separação Magnética e Flotação, usados na separação de misturas heterogêneas constituídas de dois componentes sólidos.

Catação: os grãos ou fragmentos de um dos componentes são catados com as mãos ou com uma pinça.

Ventilação: passa-se pela mistura uma corrente de ar e este arrasta o mais leve.

Levigação: passa-se pela mistura uma corrente de água e esta arrasta o mais leve.

Separação magnética: passa-se pela mistura um imã, se um dos componentes possuir propriedades magnéticas, será atraído pelo imã.

Peneiração: usada quando os grãos que formam os componentes tem tamanhos diferentes.

Flotação: é um processo de separação onde estão envolvidos os três estados da matéria - sólido, líquido e gasoso. As partículas sólidas desejadas acumulam-se nas bolhas gasosas introduzidas no líquido. As bolhas têm densidade menor que a da fase líquida e migram para superfície arrastando as partículas seletivamente aderidas. O produto não desejável é retirado pela parte inferior do recipiente.

  

2) Decantação: usado para separar os componentes de misturas heterogêneas, constituídas de um componente sólido e outro líquido ou de dois componentes líquidos, estes líquidos devem ser imiscíveis. Esse método consiste em deixar a mistura em repouso e o componente mais denso, sob a ação da força da gravidade, formará a fase inferior e o menos denso ocupará a fase superior. Quando a mistura a ser separada é constituída de dois líquidos imiscíveis, pode se utilizar um funil de vidro, conhecido como Funil de Decantação ou Funil de Bromo. A decantação é usada nas estações de tratamento de água, para precipitar os componentes sólidos que estão misturados com a água.

3) Centrifugação: é usado para acelerar a decantação da fase mais densa de uma mistura heterogênea constituída de um componente sólido e outro líquido. Esse método consiste em submeter a mistura a um movimento de rotação intenso de tal forma que o componente mais denso se deposite no fundo do recipiente.

A manteiga é separada do leite por centrifugação. Como o leite é mais denso que a manteiga, formará a fase inferior.

Nos laboratórios de análise clínica o sangue, que é uma mistura heterogênea, é submetido a centrifugação para separação dos seus componentes.

A centrifugação é utilizada na máquina de lavar roupa, na separação da água e do tecido que constitui a roupa.

4) Filtração: é usada para separação de misturas heterogêneas, constituídas de um componente sólido e outro líquido ou de um componente sólido e outro gasoso. A mistura deve passar através de um filtro, que é constituído de um material poroso, e as partículas de maior diâmetro ficam retidas no filtro. Para um material poder ser utilizado como filtro seus poros devem ter um diâmetro muitíssimo pequeno.

A filtração é o processo de separação utilizado no aspirador de pó. O ar e a poeira são aspirados, passam pelo filtro, que é chamado saco de poeira, as partículas sólidas da poeira ficam retidas no filtro e o ar sai.

5) Evaporação: é usado para separação de misturas homogêneas constituída de um componente sólido e o outro líquido. A evaporação é usada para separar misturas, quando apenas a fase sólida é de interesse.

O sal de cozinha é extraído da água do mar por evaporação. A água do mar é represada em grandes tanques, de pequena profundidade, construídos na areia, chamados de salinas. Sob a ação do sol e dos ventos a água do mar represada nas salinas sofre evaporação e o sal de cozinha e outros componentes sólidos vão se depositando no fundo dos tanques.

O sal grosso obtido nas salinas, além do uso doméstico, também é utilizado em países de inverno muito rigoroso, para derreter a neve, visto que o gelo cobre as ruas, estradas, pastagens. Isso ocorre porque ao dissolvermos uma substância em um líquido esta diminui o ponto de congelação do líquido.

6) Destilação simples: é usada para separar misturas homogêneas quando um dos componentes é sólido e o outro líquido. A destilação simples é utilizada quando há interesse nas duas fases. Este processo consiste em aquecer a mistura em uma aparelhagem apropriada, como a esquematizada abaixo, até que o líquido entre em ebulição. Como o vapor do líquido é menos denso, sairá pela parte superior do balão de destilação chegando ao condensador, que é refrigerado com água, entra em contato com as paredes frias, se condensa, voltando novamente ao estado líquido. Em seguida, é recolhido em um recipiente adequado, e o sólido permanece no balão de destilação.

7) Destilação Fracionada: é usada na separação de misturas homogêneas quando os componentes da mistura são líquidos. A destilação fracionada é baseada nos diferentes pontos de ebulição dos componentes da mistura. A técnica e a aparelhagem utilizada na destilação fracionada é a mesma utilizada na destilação simples, apenas deve ser colocado um termômetro no balão de destilação, para que se possa saber o término da destilação do líquido de menor ponto de ebulição. O término da destilação do líquido de menor ponto de ebulição, ocorrerá quando a temperatura voltar a se elevar rapidamente.