Muitas
espécies de seres vivos são encontradas em diferentes áreas do planeta, outras
espécies, no entanto, são encontradas em apenas uma região. Algumas áreas são
ricas em biodiversidade, enquanto outras apresentam uma pequena variedade de
espécies. Fato é que a biodiversidade do planeta é imensa e pode ser observada
em todos os ambientes, desde as profundezas dos oceanos até as mais altas
montanhas.
De
acordo com Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade, o Brasil é
o país que detém a maior biodiversidade de flora e fauna do planeta. Ainda de
acordo com o instituto, são mais de 103.870 espécies animais e 43.020 espécies
vegetais conhecidas pela ciência, e essa variedade de seres vivos e
ecossistemas deve-se a fatores como clima e extensão territorial do nosso país.
No Brasil, as regiões da Floresta Amazônica e da Mata Atlântica destacam-se
nesse sentido.
Outras
regiões do planeta não apresentam uma biodiversidade tão rica quanto a nossa,
sendo esse o caso dos desertos. Uma das razões para que elas apresentem pouca
biodiversidade é a baixa quantidade de chuvas. Além dos desertos, outra região
que apresenta uma baixa biodiversidade é o bioma Tundra, estando esse resultado
relacionado, entre outros fatores, com a baixa temperatura.
Importância
e necessidade de preservação da biodiversidade
A
biodiversidade é importante em diversos aspectos. De acordo com a “Convenção
sobre diversidade biológica”, a biodiversidade apresenta valores ecológico,
genético, social, econômico, científico, educacional, cultural, recreativo e
estético.
No que
diz respeito à importância ecológica, os motivos são claros: cada espécie do
planeta apresenta uma papel no ecossistema. As plantas, por exemplo, são a base
de toda a cadeia alimentar, além de servirem de moradia para algumas espécies e
fornecerem oxigênio no processo de fotossíntese. Quando uma espécie entra em
extinção, todo o ecossistema local é impactado.
A
biodiversidade apresenta também importância econômica. Como sabemos, os seres
vivos são importante matéria-prima na fabricação de alimentos, medicamentos,
cosméticos, vestimentas e até habitação. Preservar é garantir, portanto, que
esses recursos não faltem no futuro e que o meio ambiente permaneça em
equilíbrio.
Apesar
de saber da importância da biodiversidade, o ser humano ainda é responsável
pela sua destruição. A poluição, o desmatamento e a exploração exagerada são
algumas ações responsáveis pela redução da biodiversidade do planeta.
Dia
Internacional da Biodiversidade
O Dia
Internacional da Biodiversidade é comemorado, todos os anos, no 22 de maio.
Essa data, criada pela Organização das Nações Unidas, é um momento de reflexão
e conscientização a respeito da necessidade de cuidarmos da diversidade de vida
na Terra. Todos os anos, um tema diferente é escolhido e ações diversas são
realizadas em torno dele.
Assista o vídeo sobre a Biodiversidade Brasileira prozudizido pelo ICMBio - Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade.
As células tronco são células
que não sofreram diferenciação celular e possuem capacidade de autorrenovação e
de originar vários tipos de células, resultando em células especializadas
responsáveis por constituir os diversos tecidos do corpo.
Devido a sua capacidade de
autorrenovação e especialização, as células tronco podem ser utilizadas no
tratamento de diversas doenças, como mielofibrose, talassemia e anemia
falciforme, por exemplo.
Tipos de células tronco
As células tronco podem ser
classificadas em dois tipos principais:
Células tronco embrionárias: São
formadas no início do desenvolvimento embrionário e possuem grande capacidade
de diferenciação, podendo dar origem a qualquer tipo de célula, o que resulta
na formação de células especializadas;
Células tronco não
embrionárias ou adultas: São células que não sofreram processo de
diferenciação e são responsáveis por renovar todos os tecidos do corpo. Esse
tipo de célula pode ser encontrado em qualquer local do corpo, mas
principalmente no cordão umbilical e na medula óssea. As células tronco adultas
podem ser diferenciadas em dois grandes grupos: as células tronco
hematopoiéticas, que são responsáveis por dar origem às células do sangue, e as
mesenquimais, que dá origem às cartilagens, músculos e tendões, por exemplo.
Além das células tronco
embrionárias e adultas, há ainda as células tronco induzidas, que são aquelas
produzidas em laboratório e que são capazes de se diferenciar em vários tipos
de células.
As células tronco estão
presentes naturalmente no organismo e são necessárias para a produção de novas
células e regeneração dos tecidos.Além disso, podem ser utilizadas para
tratar diversas doenças, sendo as principais:
Doença de Hodgkin,
Mielofibrose ou alguns tipos de Leucemia;
Beta talassemia;
Anemia falciforme;
Doença de Krabbe, Doença de
Günther ou Doença de Gaucher, que são doenças relacionadas com o metabolismo;
Imunodeficiências como a
Doença Granulomatosa Crônica;
Deficiências relacionadas com
a medula como alguns tipos de anemia, neutropenia ou síndrome de Evans;
Osteopetrose.
Algumas pesquisas
indicam que as células-tronco apresentam potencial para serem utilizadas no
tratamento de doenças que ainda não tem cura ou tratamentos eficazes, como
Alzheimer, Parkinson, Paralisia Cerebral, AIDS, Artrite Reumatoide e Diabetes
tipo 1. Entenda como é feito o tratamento com células tronco.
Por que guardar as
células-tronco?
Devido à possibilidade de ser
utilizada no tratamento de diversas doenças, as células-tronco podem ser
coletadas e preservadas em temperaturas muito baixas para que possam ser
utilizadas pelo bebê ou pela família quando houver necessidade.
O processo de recolha e
armazenamento das células tronco recebe o nome de criopreservação e deve ser
informado antes do parto o desejo da coleta e preservação dessas células. Após
o parto, as células tronco do bebê podem ser obtidas a partir do sangue, cordão
umbilical ou medula óssea. Após a coleta, as células tronco são armazenadas em
temperaturas negativas muito baixas, permitindo que fiquem disponíveis a
qualquer momento por cerca de 20 a 25 anos.
As células criopreservadas
normalmente ficam armazenadas em laboratórios especializados em
histocompatibilidade e criopreservação, que geralmente fornecem planos pagos
para a preservação das células por 25 anos, ou em banco público através do
programa da Rede BrasilCord, em que as células são doadas para a sociedade,
podendo ser usadas para o tratamento de doenças ou investigação.
Vantagens de guardar as
células-tronco
Guardar as células-tronco do
cordão umbilical do bebê pode ser útil para tratar doenças que o bebê ou a sua
família direta possam ter. Assim, as vantagens da criopreservação incluem:
Proteger o bebê e a família:
no caso de haver a necessidade de fazer um transplante destas células, a sua
conservação reduz as chances de rejeição para o bebê, existindo também a
possibilidade destas poderem ser usadas para tratar algum familiar direto que
possa precisar, como irmão ou primo, por exemplo.
Permite a disponibilidade
imediata de células para transplante em caso de necessidade;
Método de recolha simples e
sem dor, sendo efetuado logo a seguir ao parto e não causa dor à mãe ou ao
bebê.
As mesmas células podem ser
obtidas através da medula óssea, porém as chances de encontrar um doador
compatível são menores, além do procedimento para recolher as células ter
riscos, sendo necessário realizar uma cirurgia.
A Criopreservação de células
tronco durante o parto é um serviço que pode ter um elevado custo e a decisão
de utilizar ou não este serviço deve ser discutida com o médico, para que os
recentes pais possam tomar a melhor decisão para o seu bebê. Além disso, as
células-tronco servem não só para tratar futuras doenças que o bebê possa ter,
como também pode servir para tratar doenças de membros diretos da família, como
irmão, pai ou primo.
Magnificação trófica, ou ainda bioacumulação é um evento
negativo originário de uma quantidade significativa de resíduos ou substâncias
tóxicas acumuladas em um nível trófico da cadeia alimentar, com capacidade de
atingir outros níveis tróficos da cadeia, prejudicando o equilíbrio dos
organismos envolvidos, pois eles irão absorver essas substâncias futuramente.
O excesso dessas substâncias representa uma ameaça direta
para os organismos vegetais e animais presentes no ambiente. A forma indireta
ocorre por meio da ingestão de alimentos contaminados. Na segunda situação o
homem também é prejudicado.
De forma resumida, a bioacumulação é o aumento de
concentrações de substâncias químicas em organismos biológicos ao longo do
tempo.
Consideramos bioacumulação quando as células de um organismo
começam a absorver matéria não natural do ambiente. Existem alguns fatores que
podem aumentar o potencial químico das substâncias absorvidas. Substâncias
lipofílicas e hidrofóbicas são exemplos, em ambos os casos a mistura com a água
é prejudicada, o que diminui a capacidade de dispersão, porém mantém o alto
nível de concentração da substância.
Geralmente as substâncias químicas apresentam fácil
capacidade de dispersão na água, esse fator é determinante para o armazenamento
de substâncias na própria água. Metais pesados podem ser considerados exceções.
O processo de eliminação dos organismos após sofrerem com a
bioacumulação é variado. Alguns organismos podem excretar o produto absorvido,
o modo com que seu metabolismo funciona e suas habilidades individuais que irão
determinar o quanto serão capazes. Substâncias químicas que se dissolvem em
gorduras geralmente são mais difíceis de serem eliminadas do que as que se
dissolvem na água.
A bioacumulação acontece com maior frequência nos
ecossistemas aquáticos. Existem alguns fatores importantes que contribuem para
que esse evento aconteça com maior frequência no ambiente aquático:
•As
substâncias tóxicas envolvidas no processo de bioacumulação não são
biodegradáveis, o que representa uma grande ameaça aos seres vivos, pois essas
substâncias estarão percorrendo quilômetros de distância por muitos anos e
afetando diversos organismos em diferentes níveis tróficos da cadeia.
•Algumas
substâncias tóxicas são lipossolúveis (podem ser dissolvidas em gorduras),
podendo se fixar com facilidade em tecidos de organismos vivos.
Dos poluentes não biodegradáveis que se acumulam ao longo da
cadeia, merecem destaque os metais pesados, como o mercúrio, o chumbo e o
cádmio, elementos frequentemente presentes em processos industriais, no lixo
eletrônico e garimpos irregulares (mercúrio). Também contribuem para a
magnificação biológica os compostos organoclorados, como o DDT e o BHC
(inseticidas), o cloreto de vinila, que são substâncias muito usadas na
indústria, principalmente na produção de plásticos e insumos agrícolas, e os
organofosforados, também utilizados na produção de pesticidas e são altamente
tóxicos. O uso de muitas dessas substâncias como o DDT, já foi proibido por
vários países, exatamente devido ao alto teor de toxidez.
As doenças genéticas são aquelas que envolvem alterações no material genético, ou seja, no DNA.
Algumas delas podem possuir o caráter hereditário, sendo repassadas de pais para filhos.
Entretanto, nem toda doença genética é hereditária. Um exemplo é o câncer, ele é causado por alterações no material genético, mas não é transmitido aos descendentes.
Existem três tipos de doenças genéticas:
Monogenéticas ou mendelianas: Quando apenas um gene é modificado.
Multifatorial ou poligênicas: Quando mais de um gene é atingido e ocorre ainda interferência dos fatores ambientais.
Cromossômicas: Quando os cromossomos sofrem modificações em sua estrutura e número.
Por exemplo, sabemos que a espécie humana possui 23 pares de cromossomos, caso apresente a falta ou excesso de um deles surge uma doença genética.
As principais doenças genéticas em humanos são:
Síndrome de Down
A síndrome de Down é uma alteração genética causada pela presença de um cromossomo extra no par 21.
Os portadores da síndrome apresentam fraqueza muscular, orelhas mais baixas que o normal, leve retardo mental e baixa estatura.
Anemia falciforme
A anemia falciforme é uma alteração genética e com caráter hereditário, na qual as hemácias perdem o seu formato normal e adquirem a forma de foice.
Essa condição dificulta a passagem das hemácias pelos vasos sanguíneos e compromete a oxigenação dos tecidos.
Diabetes
A diabetes é uma doença que compromete a produção do hormônio insulina, responsável por controlar o nível de glicose no sangue.
No Brasil, aproximadamente 7% da população possui diabetes.
Câncer
Alguns tipos de câncer são causados por fatores genéticos. O termo representa um conjunto de doenças que se caracterizam pelo crescimento celular desordenado e que pode se espalhar pelo corpo.
Daltonismo
O daltonismo é uma herança ligada ao sexo, especificamente ao cromossomo X. Ele caracteriza-se pela incapacidade de distinguir cores, como o vermelho e o verde.
Doenças genéticas raras:
Distrofia muscular de Duchene
Fibrose cística
Síndrome de Patau
Síndrome de Turner
Albinismo
Fenilcetonúria
Progeria
Hipertricose
Em genética, hereditariedade é o conjunto de processos biológicos que asseguram que cada ser vivo receba e transmita informações genéticas através da reprodução.
A informação genética é transmitida através dos genes, porções de informação contida no DNA dos indivíduos sob a forma de sequências de nucleótidos.
Entendendo:
- Nos cromossomos estão contidos os GENES.
- Os genes são formados de moléculas de DNA (ácido desoxirribonucléico).
- O DNA contém as instruções sobre as características do indivíduo. Essas instruções são passadas para a molécula de RNA (ácido ribonucléico).
- O RNA passa as informações recebidas pelo DNA para a SÍNTESE DE PROTEÍNAS.
- São as PROTEÍNAS que apresentam as características determinadas pelas moléculas de DNA.
Os ácidos nucleicos: DNA E RNA
Os ácidos nucléicos DNA (ácido desoxirribonucléico) e RNA (ácido ribonucleico) são moléculas constituídas por estrutras chamadas NUCLEOTÍDEOS. Cada nucleotídeo é formado por um fosfato, uma pentose e uma base nitrogenada.
As
diferenças principais entre DNA e RNA são:
Obs.: Como a pentose do DNA é sempre a desoxirribose, duas moléculas de
DNA diferenciam-se entre si pela sequência de bases dispostas ao longo da
fileira de seus nucleotídeos. A sequência de bases forma a mensagem genética,
que determinará a coleção de proteínas e influenciará as características
específicas de cada ser vivo. Esta molécula ordena a formação de uma
proteína que determina uma característica. Basta mudar um único
nucleotídeo com OUTRA BASE NITROGENADA , em qualquer trecho da fileira, que
esta molécula irá determinar uma OUTRA proteína originando uma OUTRA
característica.
Síntese Proteica
A síntese proteica é o mecanismo de produção de proteínas determinado pelo DNA, que acontece em duas fases chamadas transcrição e tradução.
O processo acontece no citoplasma das células e envolve ainda RNA, ribossomos, enzimas específicas e aminoácidos que formarão a sequência da proteína a ser formada.
Em resumo, o DNA é "transcrito" pelo RNA mensageiro (RNAm) e depois a informação é "traduzida" pelos ribossomos (compostos RNA ribossômico e moléculas de proteínas) e pelo RNA transportador (RNAt), que transporta os aminoácidos, cuja sequência determinará a proteína a ser formada. ENTENDENDO MELHOR: RNA - Controle da síntese de proteína
Para que as características do indivíduo ocorra é necessária que a informação da característica, ou seja as proteínas que formarão esta característica seja formada. Isto ocorre através do processo chamado SÍNTESE DE PROTEÍNA e ocorre da seguinte maneira: TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO.
TRANSCRIÇÃO:
Em uma primeira etapa da síntese de proteína ocorre a transcrição da informação depositada no DNA para uma cópia feita a partir de ribonucleotídeo. Esta etapa ocorre no núcleo, ou seja, ocorre transferência da mensagem genética do DNA para o RNA.
A partir disso, obtém-se uma molécula alongada de RNA com a mesma seqüência de nucleotídeo observada no DNA, com exceção da base timina substituída pela uracila.
Esta cópia de DNA recebe o nome de RNA mensageiro, que carrega a informação para síntese de proteína, das moléculas de RNA transportador, RNA ribossomal, e de outras moléculas de RNA que têm funções estruturais e catalíticas.
Assista o vídeo: Transcrição
TRADUÇÃO
Este RNA mensageiro segue em direção ao citoplasma onde se coloca sobre a superfície dos ribossomos e aí ocorre a tradução do código genético para se formar a proteína. Isto ocorre da seguinte forma:
O ribossomo encaixa-se em uma das extremidades do RNAm e o percorre até a outra extremidade. À medida que esse deslocamento ocorre, os RNAt vão encaixando os aminoácidos na sequência definida pela ordem dos códons do RNA mensageiro. Dessa forma, a informação inscrita na sequência da bases do RNAm vai sendo TRADUZIDA como uma sequência de aminoácidos na proteína.
Assista o vídeo - Tradução
Tipos de RNA:
RNA mensageiro :
O RNA-m é o ácido ribonucléico mensageiro. Forma-se a partir do DNA, principalmente no núcleo, correspondendo a um filamento único de ribonucleotídeos, complementar a uma dos filamentos de DNA que o originou. Cada trio de bases nitrogenadas do RNA-m é um códon, equivalente a um aminoácido específico. O RNA-m sai do núcleo, vai para o citoplasma e sobre seu filamento vão deslizar ribossomas que recebem os aminoácidos trazidos pelos RN-t. Os aminoácidos aí se encadeiam formando peptídios e proteínas, inclusive enzimas.
RNA ribossômico:
O RNA-r é o RNA ribossômico. Molecularmente é o maior RNA e entra na composição dos ribossomas, associado a proteínas. O RNA-r da subunidade menor do ribossomoa catalisa a união do RNA-m com o RNA-t enquanto o RNA-r da subunidade maior ativa a formação dos laços pépticos entre os aminoácidos.
RNA transportador:
O RNA-t é o RNA transportador. Pequeno RNA que contém um anticódon (trio de bases nitrogenadas) que “reconhecendo” um determinado aminoácido e o transporta para o polissoma.
Aprofundando seus conhecimentos:
Nos eucariontes, o RNA-m transcrito ainda não está na sua forma definitiva. Esse pré-RNA possui trechos não funcionais, chamados ÍNTRONS, que serão retirados antes de ele passar para o citoplasmam originando um RNAm funcional. Os trechos funcionais são chamados ÉXONS. Esse mecanismo é chamado processamento.
A divisão celular consiste na multiplicação de uma célula
para originar outras. Ela acontece tanto nos organismos pluricelulares, que
possuem dezenas de milhões de células, como nos unicelulares, que se reproduzem
e geram novas células.
Os seres humanos, por exemplo, são gerados a partir de uma
célula chamada célula ovo, que se multiplica até formar o complexo organismo
humano. As divisões celulares também possibilitam a regeneração de alguns
órgãos, como o fígado.
No caso dos organismos unicelulares, a divisão celular
origina outras células responsáveis pela geração e crescimento de uma colônia.
Ciclo celular
A divisão celular é uma das etapas do ciclo celular, que é
um conjunto de processos que acontecem em uma célula viva. Além dela, a outra
etapa é chamada de intérfase – a mais longa – que corresponde a 95% do tempo. É
nela que ocorrem os fatores que propiciam a divisão celular, como a divisão dos
centríolos, produção de proteínas e replicação do DNA.
A intérfase é subdividida em:
- Fase G1: as células aumentam de tamanho por conta da
formação de organelas e iniciam o processo de sintetização de proteínas e
produção de RNA.
- Fase S: acontece o processo de duplicação e síntese das
moléculas de DNA.
- Fase G2: ocorre entre a síntese de DNA e a mitose.
A denominação de fases G e S são decorrentes da abreviação
das palavras “gap” (intervalo) e “sysnthenis” (síntese), em inglês.
Tipos de divisão celular
Diversos fatores genéticos possibilitam o processo de
divisão celular, que é dividida em mitose e meiose.
Mitose
Na mitose, uma célula-mãe, haploide (n) ou diploide (2n)
origina duas células-filhas com o mesmo número de cromossomos da primeira. Ela
ocorre nas células eucarióticas e possibilita, portanto, a distribuição de
cromossomos e constituintes citoplasmáticos da célula-mãe entre as
células-filhas.
Suas principais funções são crescimento, cicatrização e
regeneração de tecidos, divisões do zigoto durante o período embrionário e a
formação de gametas em vegetais. Ela ocorre em quatro etapas:
- Prófase: é a fase mais longa, quando os filamentos de
cromatina se enrolam e diminuem de tamanho virando cromossomo. Os dois pares de
centríolos se afastam em direções opostas e formam o fuso acromático. O
nucléolo e a carioteca desaparecem aos poucos. O invólucro nuclear se rompe com
a chegada dos centríolos aos polos e os nucléolos desaparecem.
- Metáfase: os cromossomos chegam a posição mediana da
célula e condensam-se ao máximo de maneira individualizada. Nesse momento, a
contagem de cromossomos e a verificação das alterações estruturais é possível.
Formam a Placa Equatorial por meio do alinhamento no plano equatorial. Também
nessa fase o fuso acromático se desenvolve e algumas fibrilas se conectam aos
centrômeros.
- Anáfase: os centrômeros começam a se duplicar e as fibras
do fuso, conectados aos centrômeros encurtam e puxam os cromossomos para os
polos da célula. Depois da clivagem dos centrômeros, os cromatídios se separam
e originam dois cromossomos independentes.
- Telófase: nessa etapa as fibras do fuso desaparecem e a
membrana celular se desenvolve em volta dos cromossomos de cada polo da célula
e passam a existir dois números com informação genética igual. Além disso, os
cromossomos se descondensam e têm início a citocinese (divisão do citoplasma).
Meiose
Diferentemente da mitose, na meiose a célula-mãe diploide
(2n), com cromossomos duplos, dá origem a quatro células-filhas com metade do
número de cromossomos da primeira a partir de duas divisões sucessivas. Ela tem
as funções de formar esporos nos vegetais e gametas em animais e ocorre em oito
fases. São elas:
- Prófase I: nessa primeira fase os cromossomos tornam-se
mais condensados e ocorre o aparelhamento dos cromossomos homólogos. O nucléolo
e a carioteca desaparecem e os centríolos migram para os polos da célula para
formar o fuso acromático. Esse período é subdividido em: leptóteno, zigóteno,
paquíteno, diplóteno e diacinese.
- Metáfase I: a membrana celular deixa de existir e
forma-se um fuso. Os cromossomos pareados se alinham no plano equatorial e os centrômeros
se ligam a fibras que surgem de centríolos opostos.
- Anáfase I: nesse momento os emparelhamentos se desfazem e
cada cromossomo migra para um polo da célula. Os dois membros de cada bivalente
se separam e se distribuem de forma independente um dos outros. Os conjuntos
paterno e materno originais se separam em combinações aleatórias.
- Telófase I: dois núcleos são formados a partir da
descondensação do nucléolo, com metade do número de cromossomos.
- Prófase II: os cromossomos se condensam novamente e
acontece a duplicação dos centríolos. Também nesse momento a membrana nuclear
desaparece e forma o fuso acromático.
- Metáfase II: os cromossomos se encontram na região
equatorial e os centríolos se preparam para se duplicarem.
- Anáfase II: há uma duplicação dos centrômeros e eles são
divididos em duas cromátides, que formam dois que migram para as extremidades
da célula.
- Telófase II: nessa última fase os cromossomos se
descondensam ao chegar aos polos e formam um novo núcleo com quatro células
haploides.
Mitose x Meiose
Apesar de ambas fazerem parte do processo de divisão
celular, mitose e meiose ocorrem de maneiras diferentes. Na mitose, por
exemplo, são originadas duas células-filhas com material genético idêntico ao
da célula-mãe. Já na meiose, surgem quatro células-filhas com material genético
diferentes ao da célula-mãe.
O número de cromossomos das células-filhas na meiose é
reduzido pela metade, enquanto na mitose esse número é igual. Além disso, a
meiose ocorre apenas com as células germinativas e esporos, enquanto a mitose
acontece com a maior parte das células somáticas do corpo.
