Ciencias - 6 ano - refação (2)

tempo não muito longo a madeira será de- Problematizando composta e retornará ao meio ambiente, de- volvendo os materiais ao solo de onde veio. Por que reciclagem é uma das formas de cuidar do meio ambiente? Já a cadeira de plástico, que é um mate- rial sintético, pode ser mais durável, mais re- Você conhece o conceito dos 5 sistente às intempéries e até ter um custo de R’s? produção mais baixo. Entretanto, seu descar- te é bem mais complicado do que o descarte da cadeira de madeira devido ao elevado tem- po de decomposição que grande parte dos materiais sintéticos possuem. Veja o tempo de decomposição de alguns materiais naturais e sintéticos: Tipo de material Tempo de decomposição O Planeta Terra / 6o ano Jornal 2 a 6 semanas Guardanapos 1 a 4 meses Casca de frutas 3 meses 6 meses Madeira 5 anos Chiclete 450 anos Plástico Latas de alumínio 100 a 500 anos Pneus Indeterminado Cadeira feita do material sintético plástico. Elabore argumentos sobre os prós e contras do uso de materiais naturais e sintéticos. Depois compartilhe- -os com seus colegas! Medicamentos sintéticos e naturais Basicamente, medicamentos naturais são substâncias obtidas a partir de recursos en- contrados na natureza como plantas, fungos, animais e bactérias, estes são grandes fontes de substâncias biologicamente ativas. 49

Uma forma de se obter substâncias me- Entretanto, mesmo dicamentosas naturais é a partir de folhas, se- sendo naturais nunca deve- mentes, cascas, frutos e flores e, há muito tempo, -se fazer uso sem conhecer as constituem uma forma de tratamento em várias culturas. contra indicações. Algumas plantas de uso comum possuem efeitos medicamentosos como por exemplo: Gengibre: Pode ser usado como pó, cap- sula, comprimido, extrato. É indicada para diminuir enjoo, náusea, vômito e digestivo. Não há contra indicação. Equinácea: Usada por populações indíge- nas no tratamento de picadas de cobras e infecções. Valeriana: Age no sistema nervoso dimi- nuindo o stress. É um sedativo moderado que ajuda no tratamento da ansiedade. Coleção Aprendendo Ciências Medicamentos sintéticos A principal diferença entre um medica- mento natural e um medicamento sintético é que neste há um aumento considerável na concentração do princípio ativo, através de processos bioquímicos. A Penicilina, o primeiro antibiótico de ampla ação utilizada pelo homem, foi ex- traída pela primeira vez por Alexander Fleming a partir de um mofo (Penicillium). Com o tempo vários outros antibióticos foram obtidos por síntese a partir de mo- léculas existentes na natureza. No livro digital, em Animações, Alexander Fleming vai contar para você como descobriu o antibiótico! 50

Por sua vez, a casca de uma árvore No livro digital, em links com amazônica chamada Quina produz uma outras matérias, leia sobre as substância que é utilizada na forma de regiões do mundo com maior chá para tratamento eficaz da malária. incidência de malária. Quais fa- Esta substância natural foi modificada de tores influenciam estes índices? forma sintética e hoje é conhecida como Hidroxicloroquina. Já o salgueiro, uma árvore muito comum no Brasil, produz uma substância chamada O Planeta Terra / 6o ano (x) cujo chá alivia dores de cabeça. Posteriormente esta substância foi isolada e usada na síntese da aspirina, também conhecida como ácido Acetilsalicílico (AAS). Mesmo os medica- Só devem ser utilizados mentos obtidos de forma com orientações de pessoas natural podem provocar reações adversas, inclusive ligadas à área da saúde. alérgicas. 51

Coleção Aprendendo Ciências Impactos socioambientais dos materiais sintéticos Um cuidado especial em relação aos medicamentos ou qualquer substância sintética é como fazer seu descarte. Por conterem substâncias não existentes na natureza podem contaminar o solo e fontes de água e serem absorvidas por orga- nismos que vivem nesses locais provocando alterações nos seus ciclos de vida. Exemplo preocupante é o uso de substâncias sintéticas utilizadas na agricultura como fertilizantes ou praguicidas que se não tiverem uso controlado por profissionais poderão contaminar o meio ambiente e a nós humanos. Algumas dessas substâncias tem efeito cumulativo na cadeia alimentar. Assim, uma substância usada na agricultura pode ser levada pela água da chuva até um riacho. As algas podem absorve-las. Um peixe pequeno que se nutra de várias algas, então acumulará uma quantidade maior dessa substância. Um peixe maior, co- mendo vários peixes menores, terá a concentração da substância ainda maior no seu corpo. Um humano que coma estes peixes terá uma concentração ainda mais alta desta substancia no seu corpo, podendo levar a um risco muito alto de alterações em todos os seus órgãos e sistemas. A contaminação por resíduos químicos Aplicação de agrotóxicos Contaminação do ambiente Absorção pelas plantas e (herbicidas, inseticidas, (ar, água, solo...) por resíduos consumo pelos animais fungicidas, etc) químicos Acumulação nas teias Extração dos recursos naturais Consumo dos recursos e alimentares e aumento da contaminados (pescado e acúmulo de substâncias concentração de resíduos outros alimentos) químicos nos corpos dos nocivas no corpo dos seres humanos animais 52

Unidade 2 Vida e Evolução

Capítulo 5 Células a unidade da vida Motivando a pensar Coleção Aprendendo Ciências Vamos continuar nossa jornada científica estudando sobre as células, uni- dades fundamentais e muito pequenas, visíveis apenas com auxílio de micros- cópios e que compõe todos os seres vivos! A partir disto, vamos pensar juntos! Você já parou para pensar que algumas coisas ao seu redor estão vivas e outras não? Quais critérios utilizamos para definir vida? As células somente são visíveis com o auxílio de um microscópio, você já parou para pensar como surgiram estes equipamentos tão importantes para a ciência? O que é uma célula? Do que é formada? Existe mais de um tipo de célula? Este capítulo será muito importante para o seu conhecimento sobre os seres vivos, portanto fique atento e leve consigo estas perguntas iniciais na jornada cientifica que estamos adentrando.

O QUE É VIDA? O Planeta Terra / 6o ano Você provavelmente já se deteve pensando nisto, embora aparentemente você possa ter encontrado uma definição em um dicionário ou um livro de biologia, este é um conceito que evoluiu bastante ao longo do tempo e continua a ser aperfeiçoado com o avanço dos nossos conhecimentos. Não é muito difícil perceber olhando em nosso redor o que está vivo ou não. Observando uma cadeira de metal ou de plástico e uma de madeira, instintivamente, percebemos que as de plástico e metal não estão vivas, nem a de madeira. Entretanto, a de madeira foi produzida utilizando como matéria prima uma árvore que nasceu de uma semente produzida por outra árvore, cresceu, produziu sementes que originaram outras árvores, morreu e foi utilizada para produzir a cadeira. Assim, embora a cadeira de madeira não esteja viva ela foi produzida a partir de um ser vivo, as de plástico e metal não. Então você percebeu que as coisas ao seu redor podem estar vivas, ou ter estado, e outras não. Mas, quais critérios utilizamos atualmente para definirmos o que é vida? Para responder esta pergunta precisamos observar algumas características dos se- res vivos; Os seres vivos têm um ciclo vital. Precisam se alimentar e respirar (metabolismo). Podem se reproduzir. Têm capacidade de perceber e reagir a estímulos ambientais. Apresentam organização celular. CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS SERES VIVOS: 1. Ciclo de vida Problematizando Os seres vivos passam por etapas em O que aconteceria se não hou- suas vidas chamadas de ciclo vital: o nas- vesse a morte no final do ciclo? cimento, crescimento ou desenvolvimento, a reprodução, o envelhecimento e a morte. Compartilhe suas hipóteses com Cada espécie tem um ciclo de vida com os colegas. uma duração própria. 55

Nascimento Desenvolvimento Envelhecimento Morte Coleção Aprendendo Ciências Por sua vez, a matéria bruta ou inani- mada pode dar uma falsa ideia de ter um ciclo vital, por exemplo, um cristal cres- cendo. O crescimento do cristal ocorre pela deposição de materiais externos, de fora para dentro, já os seres vivos cres- cem devido ao metabolismo das células, de dentro para fora. 2. Metabolismo Na imagem, cristais de quartzo. O quartzo não é um ser vivo. Os seres vivos possuem células, que Vegetal, ser autótrofo, realizando fotossíntese. por sua vez, absorvem, transformam, e Animal se alimentando de vegetais para ob- produzem substâncias vitais para o de- ter energia. sempenho de suas funções, este conjunto de reações químicas é o que chamamos de Metabolismo Celular. Os seres vivos precisam se alimentar para obter energia e manter suas células funcionando. Alguns organismos, como os vege- tais, são formados por células que produ- zem o seu próprio alimento (glicose), atra- vés da absorção de energia da luz solar em um processo chamado fotossíntese. Estes são chamados de autótrofos (Trofos= alimento). Já outros seres vivos, como os ani- mais, têm de obter o alimento através do consumo de vegetais, ou do consumo de outros animais que se alimentam destes vegetais, por isso são chamados de He- terótrofos. 56

Posteriormente, no 7o ano, iremos traba- Grama: Autótrofo (Produtor) O Planeta Terra / 6o ano lhar com mais propriedade as relações de Vaca: Heterótrofo (Consumidor) transferência de energia no que chamamos Uma bactéria produz, a partir dela mesma, de cadeia alimentar. novos indivíduos de mesmo material genético. Exemplo de variabilidade genética, os indiví- Assim você perceberá que os organis- duos apresentam características diferentes. mos autótrofos chamados de produtores são aqueles que produzem o seu próprio combus- tível celular, a glicose, durante o processo da fotossíntese. Os produtores transferem parte desta energia produzida para os organismos que deles se nutrem, os denominados heteró- trofos (consumidores) que por não consegui- rem produzir o seu combustível celular preci- sam se alimentar de outros seres para obter energia para o seu metabolismo. 3. Reprodução A reprodução é a capacidade que os seres vivos têm de gerar des cendentes, ou seja, gerar novos seres vivos. A reprodução garante a perpetuação das espécies. Existem dois tipos básicos de reprodução que os seres vivos realizam, a sexuada e as- sexuada. A reprodução assexuada é realizada com a participação de um único individuo originando outros seres geralmente muito semelhantes entre si e a aquele que lhes deu origem (Sem variabilidade genética). Um exemplo disto é a reprodução das bactérias. Já na reprodução sexuada, ocorre a união de gametas (células reprodutoras), combinando os materiais genéticos diferentes em fenômeno chamado de fecundação. Neste tipo de reprodução originam-se novos indivíduos com características diferentes daqueles que lhes deram origem (variabilidade genética). Este tipo de reprodução ocorre em grande parte dos animais e vegetais mais complexos. 57

Coleção Aprendendo Ciências 4. Capacidade de reagir a Mimosa pudica, cujo nome popular é sensiti- estímulos va, fecha seus folíolos quando tocada, quan- do há muito vento ou calor e ao anoitecer. Outra característica dos seres vivos é Conjunto de células do fígado, um órgão de a sua capacidade de perceberem mudan- um ser humano. ças no meio ambiente e reagir. Você retira a mão automaticamente quando toca algum objeto muito quente ou muito frio. Da mesma forma uma planta reage a estímulos, como é o caso da planta sensitiva, que ao ser tocada, fecha suas folhas. 5 – Organização celular Todos seres vivos são formados por uma unidade básica chamada célula, e so- mente uma célula pode dar origem a outra. Embora existam organismos que se- jam compostos por apenas uma célula (Unicelulares), como é o caso de uma ameba (Entamoeba sp), ou compostos por trilhões de células (Pluricelulares) com funções celulares associadas, como um pinheiro ou um humano, todos os se- res vivos são celulares. Entamoeba Coli, ser unicelular, ou seja, pos- sui uma única célula. VÍRUS É UM SER VIVO? Você já percebeu que definir vida ainda é um dos maiores desafios da ciência. Como vimos todos os seres vivos são formados por células, e todas as células tem um metabo- lismo próprio, além disso as células podem se reproduzir utilizando o seu próprio equipa- mento químico e biológico. Os vírus estão entres os menores organismos conhecidos tendo em média de 50nm a 200nm, portanto, somente podem ser vistos com auxílio de um microscópio eletrônico. Por isso, atravessam praticamente quaisquer barreiras. Além disto, normalmente, não apresentam capacidade de reprodução própria, ne- cessitando invadir células de vegetais, animais e até de bactérias para produzirem novos descendentes, são parasitas intracelulares obrigatórios. 58

Mas, fundamentalmente os fatores que mais os distinguem dos organismos vivos são: 1. Não terem uma organização celular mínima. 2. Não possuírem metabolismo próprio. 3. Não possuírem capacidade de reprodução própria. No livro digital, em Ani- mações, veja sobre as características dos seres vivos. MICROSCÓPIO E O 1um (micrometro) é ESTUDO DAS CÉLULAS 1cm dividido por 10.000! Embora existam células visíveis a olho O Planeta Terra / 6o ano nu, como as amebas gigantes de 1,2cm de diâmetro ou uma alga unicelular chama- da de acetabulária de incríveis 10 cm de comprimento, a maioria das células que formam todos os seres vivos é muito pe- quena. As células do nosso corpo têm um tamanho médio de 10um a 50um. Nossos olhos não conseguem perceber diâmetros tão reduzidos. Por isso, a citologia (parte da ciência que estuda as células) teve seu grande avanço com a descoberta e desenvolvi- mento da microscopia. Hoje em dia temos dois tipos de mi- croscópio. O microscópio de luz óptico no qual a luz atravessa o material a ser obser- vado nos permitindo uma capacidade de aumento de em média 40 a 1500 vezes. E o microscópio eletrônico no qual o material a ser observado é atraves- sado por um feixe de elétrons e pode conseguir aumento de mais de 500 mil vezes. 59

A INVENÇÃO DO MICROSCÓPIO Problematizando Jansen Qual a importância do micros- cópio no estudo das células? A história da ciência atribui a dois Holandeses que traba- lhavam com lentes e óculos, chamados Hans Jansen e seu filho, Zacarias Jansen, a cons- trução do primeiro aparelho que aumentou a capacidade do olho humano de observar pequenos objetos em 1591. En- tretanto, não foi utilizado para observar estruturas celulares. Coleção Aprendendo Ciências Leeuwenhoek Posteriormente, outro holandês, chamado Antonie Van Leeuwenhoek, aperfeiçoou o equipamento dos Jansen, construindo um microscópio de apenas uma lente, já que o dos Jansen utilizava duas. Leewenhoek conseguiu observar com seu microscópio pequenos organismos, como protozoários e bactérias. No livro digital, em Anima- ções, veja Jansen, Leewenhoek e Hooke contando, eles mes- mos, sobre suas descobertas! Hooke Mas foi o Inglês Robert Hooke, por volta de 1665, quem construiu o primeiro microscópio com partes móveis. Possuía uma lente objetiva, próxima ao material a ser observado e outra lente ocular, próxima ao olho humano. 60

Observando um pedaço de O Planeta Terra / 6o ano cortiça, material vegetal forma- do por células mortas, Hooke cunhou o termo CÉLULA, ori- ginado do latim e que significa pequena cavidade. A TEORIA CELULAR Como vimos, foi Hooke quem cunhou o termo célula, do latim cella, ao observar, com um aumento de aproximadamente 270 vezes fragmentos de suber, um tecido vegetal formado por células mortas, também conhecido como cortiça, usada na fabricação de rolhas. Na verdade, Hooke observou apenas os envoltórios (“paredes”) das células vegetais já que estavam mortas. Hoje sabemos que as células apresentam várias estruturas em seu interior cada uma delas com uma função específica. Com a melhoria dos meios de preparação e observação, vários pesquisadores confir- maram que a maioria absoluta dos organismos são formados por células. Mathias Scheiden, botânico, e Theodor Schwann, fisiologista, contribuíram enorme- mente nestas pesquisas. Em 1838 Schleiden constata que a célula é a unidade básica dos vegetais, e no ano seguinte confirma que também os animais são formados por diferentes tipos de célula. Estava assim consolidada a teoria celular, que afirma que todos os seres vivos são formados por células. Posteriormente, um patologista, Rudolf Virchow normatiza a teoria celular, baseada em três pilares: 1. Todos os seres vivos são formados por células. 2. As células são as unidades básicas na formação e funcionamento dos seres vivos. 3. Toda célula se origina de outra célula preexistente. 61

SERES UNI E PLURICELULARES Paramecium Aurelia, um protozoário unicelular. Conforme a teoria celular, todos os seres vivos são formados por células. Os seres vivos formados por apenas uma cé- lula são chamados unicelulares, como as bactérias, alguns fungos, os protozoários e algumas algas. Já alguns seres vivos são formados por mais de uma célula, estes são cha- mados de pluricelulares, como algumas algas, alguns fungos, os vegetais e os ani- mais. Coleção Aprendendo Ciências Flores de macieira, um vegetal pluricelular. ESTRUTURAS COMUNS A TODAS AS CÉLULAS As células de todos os seres vivos, como os animais, vegetais, bactérias en- tre outros, apresentam três estruturas em comum; a Membrana plasmática, o Cito- plasma e o Material genético. 1. Membrana plasmática Exemplo de uma membrana plasmática de uma célula animal (Comum a todos seres vivos). É a estrutura da célula que separa o meio externo (espaço extracelular) do meio interno (espaço intracelular). Ela pode ser comparada à nossa pele, que também separa o meio externo do meio interno do nosso corpo. A membrana plas- mática apresenta funções importantes como a proteção e o controle de entrada e saída de substâncias da célula. 62

2. Citoplasma Exemplo de citoplasma de uma célula animal (Comum a todos seres vivos). É a região celular que apresenta uma consistência de gel e é composto de várias substâncias, como proteínas, açúcares e água. É o local onde se encontram as orga- nelas, estruturas que desempenham dife- rentes funções vitais dentro da célula. O citoplasma também é o local onde diver- sas reações químicas ocorrem no interior da célula. 3. Material genético É também conhecido como DNA ou Exemplo do material genético de uma bactéria O Planeta Terra / 6o ano ADN, que significa ácido desoxirribonu- (Comum a todos seres vivos). cleico e aparece na célula como uma mo- lécula na forma de espiral. Neste material, Nucleoplasma se encontram as informações específicas Nucléolo de cada ser vivo. Carioteca Reticulo O DNA é armazenado na região da cé- endoplasmático lula conhecida como núcleo e pode estar Citoplasma envolto por uma membrana ou não, divi- Material genético dindo-o do citoplasma. A essa membrana denominamos carioteca (ou membrana nuclear). SERES EUCARIONTES E PROCARIONTES 1. Procariontes Os primeiros seres vivos apresen- Todos os procariontes são tavam um nível menor de complexidade, unicelulares, como por exemplo, eram unicelulares, ou seja, formados por as bactérias. apenas uma célula, Nestes organismos o material genético não está envolvido pela membrana nuclear e sim disperso no citoplasma. Tais orga- nismos são denominados procariontes e suas células são denominadas protocélulas. 63

2. Eucariontes Carioteca Núcleo Com o aumento da complexidade e da evolução, a partir de organismos pri- mitivos mais simples, as células destes organismos passaram a apresentar uma membrana envolvendo o material genéti- co, formando um núcleo organizado, es- tas células são denominadas eucélulas e formam os organismos conhecidos como Eucariontes. Há organismos unicelulares eucariontes, como por exemplo, uma ameba. E há organismos pluricelulares eucariontes, como os animais e a maioria dos vegetais. Coleção Aprendendo Ciências PADRÕES CELULARES 1. Célula da Bactéria No livro digital, em Ani- mações, veja a realidade Como vimos, a vida como conhece- aumentada dessas células. mos hoje é baseada nas células. Entre- tanto, existem diferentes tipos de células e diferentes tipos de organismos, alguns formados por uma única célula e outros por trilhões delas. Observando imagem da célula de uma bactéria, notamos que é composta por apenas uma única célula (Unicelular) e o material genético não possui uma mem- brana que o envolve, está disperso no ci- toplasma (Procarionte). Além da membrana plasmática apre- senta também uma membrana externa de- nominada parede celular. Os ribossomos, que produzem as proteínas, são organoi- des que não apresentam uma membrana que os envolvem e estão presentes na cé- lula bacteriana. 64

Entretanto, há organismos unice- Observe nas imagens da pági- lulares que apresentam uma célula na anterior a célula de um protozoário mais organizada, com uma membra- e compare as semelhanças e diferen- na nuclear delimitando o material ge- nético. (Eucariontes) ças com a célula bacteriana. 2. Célula Animal e Vegetal No livro digital, em infográficos veja Os organismos pluricelulares, ou as organelas da cé- seja, formados por várias células são lula animal. sempre eucariontes. Observe nas imagens as seme- lhanças e diferenças entre células que constituem o corpo de vegetais e animais, organismos eucariontes pluricelulares. Célula Animal O Planeta Terra / 6o ano No livro digital, em Animações, veja a célula em realida- de aumentada. Observe que célula animal apresenta um par de túbulos, centríolos, que participam das divisões celulares e da formação de cílios e flagelos. Mais tarde, quando estudarmos as divisões celulares, você verá que as células vegetais não apresentam estas estruturas. Outro organoide presente apenas nas células eucarióticas de animais é o lisossomo. Esta estrutura tem como função a digestão intracelular, isto é, produz substâncias (enzimas) que permitem o desmonte de moléculas mais complexas transformando-as em substâncias mais simples que serão utilizadas no metabolismo celular. Um exemplo clássico da atividade do lisossomo é em uma célula de defesa do organismo animal denominada leucótico neutrófilo que engloba bactérias ou partículas estranhas que são digeridas pelas substâncias produzidas pelos lisossomos. 65

Coleção Aprendendo Ciências Célula vegetal Observe que embora apresente basicamente as mesmas estruturas que uma célula típica animal, a célula vegetal apresenta uma membrana rígida externa à membrana plas- mática denominada parede celular. Outra estrutura típica da célula vegetal são os vacúolos, que participam nos meca- nismos de troca de substâncias entre a célula vegetal e o meio externo. Outro organoide característico da célula vegetal é o cloroplasto, ausente nas células animais. Este organoide é responsável pela fotossíntese, mecanismo que permite que a célula vegetal produza glicose e oxigênio. Por isso, as células vegetais são autótrofas, ou seja, produzem seu próprio alimento. No livro digital, em Animações, veja a célula em realidade aumen- tada. ESTRUTURAS COMUNS DAS CÉLULAS DE VEGETAIS E ANIMAIS Membrana plasmática: Delimita as células e apresenta uma atividade seletiva nas substâncias que entram ou saem das células. Ribossomos: Orgânulos responsáveis pela síntese de proteínas. Retículo endoplasmático granuloso: Formado por um sistema de túbulos aos quais estão aderidos externamente os ribossomos tendo como funções básicas a produção de proteínas nos ribossomos que são lançadas nos túbulos e transportadas por estes. Retículo endoplasmático liso (ou agranular): Sistema de túbulos ligados a transporte e a síntese de lipídeos. Mitocôndrias: Estruturas responsáveis pela quebra do combustível celular, a glicose, e produção de energia utilizada no trabalho celular. Complexo Golgiense: Formado por um conjunto de estruturas com o formato de sacos achatados sobrepostos que apresentam como funções a modificação e adaptação de substâncias produzidas pelos retículos endoplasmáticos, armazenagem e a dis- tribuição destas substâncias. É bastante desenvolvido em células que apresentem atividade secretora. 66

Célula Animal Célula Vegetal O Planeta Terra / 6o ano Fungos Os fungos (mofos,bolores,orelhas de pau, e cogumelos) são organismos que não se encaixam entre os vegetais e nem entre os animais. São um grupo a parte. Há fungos uni- celulares e pluricelulares, porém todos heterótrofos, não fazem fotossíntese, sendo que o maior organismo vivo conhecido hoje na terra é um fungo! Há fungos que provocam do- enças, outros são comestíveis, ainda há aqueles que produzem drogas como os antibióticos e alucinógenos. Mas uma das funções mais importantes dos fungos é que eles são os reprocessado- res da matéria viva. Promovem o retorno ao meio ambiente de vegetais e animais que ao morrerem são decompostos, são o elo final das cadeias alimentares na terra. Observe ao lado uma célula carac- terística de um fungo. Compare com a célula vegetal e a célula animal. (Ima- gem fungo patogênico unicelular e um cogumelo venenoso e advertencia). 67

Coleção Aprendendo Ciências Capítulo 6 Níveis de organização: células, tecidos, órgãos e sistemas No capítulo anterior estudamos sobre as células, unidades básicas e fundamentais que constituem todos os seres vivos. Vamos continuar nosso estudo analisando o complexo e maravilhoso organismo humano. Na imagem acima podemos notar algo que todos temos muita curio- sidade: como somos por dentro? Assim como todos os seres vivos, nós seres humanos, somos formados por células, mas não somente por um tipo! somos formados por vários tipos diferentes de células, cada uma de- sempenhando uma função. O conjunto de células de mesma forma e função formam os tecidos, que assim como as células, são bastante variados exercendo diferentes funções em nosso organismo. O conjunto de uma mesmo tipo de tecido formam os órgãos que ao atuarem em conjunto formam os sistemas do corpo humano. Esta é ideia central deste capítulo, como os organismos estão organizados em níveis. Vamos agora nos aprofundar nos tipos de células e tipos de tecidos que constituem os órgãos e sistemas do nosso organismo! Vamos começar?

NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO Células da epiderme. O Planeta Terra / 6o ano Núcleo celular Através da teoria celular, entendemos que a vida como a conhecemos tem como Conjunto de Células musculares. Na ima- unidade básica a célula. Embora haja orga- gem, cada núcleo delimita uma célula. nismos formados por uma única célula, nos organismos pluricelulares existem vários Neurônio, célula que compõe o tecido tipos de células associadas, cada uma de- nervoso. las com a forma adequada às funções que exercem no organismo. As células da epiderme têm formato de azulejos e são fortemente unidas para exercer a função de revestir e proteger Células musculares têm formato alon- gado (fibras) com a função de contraírem e relaxarem. Células nervosas (Neurônios) têm o for- mato adequado para função de receberem, processarem e transmitirem impulsos elétri- cos. Ao conjunto de células interligadas que apresentam a mesma forma e desempenham a mesma função denominamos tecido ver- dadeiro. Entretanto, nem todos organismos pluri- celulares apresentam tecidos verdadeiros, é o caso de fungos e algas pluricelulares, que embora formados por milhares de células, estas não apresentam uniformidade na for- ma e na função, por isso, estas estruturas são conhecidas como pseudo tecidos. Já vimos que quando temos um conjunto de células com formas e funções semelhantes temos um tecido verdadeiro. Mas e quando temos um conjunto de te- cidos? A associação de tecidos com funções semelhantes formam os órgãos. O cérebro é um órgão formado pelo tecido nervoso que por sua vez é constitu- ído principalmente por células chamadas neurônios. 69

Neurônio, célula nervosa. Tecido nervoso, formado Cérebro, órgão formado pelas células nervosas. pelo tecido nervoso. Coleção Aprendendo Ciências E se ampliarmos agora a nossa reflexão? Vamos imaginar a associação dos órgãos boca, esôfago, estomago, intestino delgado e grosso, todos órgãos associados à quebra e absorção de alimentos. Que nível de organização teríamos? Um sistema! Chamado de sistema di- gestivo. Portanto, podemos concluir que o conjunto de órgãos associados para uma função específica formam um sistema. Agora, vamos imaginar todos os sistemas do nosso corpo interagindo: Sistema nervoso Sistema circulatório Sistema respiratório Sistema de sustentação e locomoção Sistema endócrino (hormonal) Sistema excretor (renal) Todos exercendo suas funções de forma Sistema Digestivo Humano, composto por integrada... O que nós teríamos? Você! diversos órgãos. 70

Ou seja, você é um organismo formado Link com História por vários sistemas, cada um dos sistemas formado por órgãos interligados, cada ór- Faça um desenho de você mes- gão formado por tecidos especializados e mo, com suas características físicas cada tecido formado por células com for- e abaixo escreva uma frase que de- mas e funções semelhantes. fina: Quem é você, o que você gosta e o que é importante para você. Célula – tecido – órgãos – – sistemas – organismo Os níveis de organização dos seres vivos 1. Indique o nível de organização (Molécula, célula, tecido, órgão, sistema, organismo) O Planeta Terra / 6o ano de cada um dos itens abaixo: a. Vírus f. Traqueia, brônquios, b. Bactéria bronquíolos, pulmões c. Protozoário d. Estômago g. Pinheiro e. Pele h. Coelho i. Sangue TIPOS DE TECIDOS HUMANOS Cada tipo de tecido humano possui uma função específica. O funcionamento destes tecidos pode ser dependente ou independente de outros tipos de tecidos, a contração de um músculo, por exemplo, depende de informações vindas do nosso cérebro, mas em outros casos, como ocorre na pele, o tecido epitelial exerce a função de revestimento e o conjuntivo de preenchimento, de forma independente. Mas do que é formado um tecido? Como vimos anteriormente todo tecido pode ser definido como um conjunto de células agrupadas, com forma semelhante e capazes de realizar uma determinada função. As células estão agrupadas a partir de uma substância ou material chamado de intercelular, que se apresenta de forma diferente, conforme o tipo de tecido. O corpo humano é constituído por quatro tipos principais de tecidos: Epitelial Conjuntivo Muscular Nervoso 71

Coleção Aprendendo Ciências 1. TECIDO EPITELIAL A pele é o maior órgão do corpo humano! É O tecido epitelial, também chamado de formada pelo tecido epitelial epitélio, tem a função de proteção, formando uma barreira contra micro-organismos e e conjuntivo. minimizando a possibilidade de lesões dos órgãos e sistemas. Mas será que o tecido epitelial reveste apenas externamente o nosso corpo? A resposta é não! Algumas partes do nosso cor po, como a traqueia, um órgão do sistema respiratório que será estudado mais adiante, também são revestidas internamente por tecido epitelial. Dado que os tecidos são formados por células, como são as células que compõem o tecido epitelial? Geralmente elas apre- sentam formatos variados, sempre estão bem próximas umas das outras e podem constituir uma ou várias camadas. Como estão muito próximas umas das outras, a substância intercelular nesse teci- do é inexistente. Podemos ainda classificar o tecido epi- telial de duas maneiras: epitelial de revesti- mento e epitelial glandular. 72

1.1 Epitélio de revestimento Como o próprio nome diz, reveste tanto a parte interna quanto a parte externa do nosso corpo. Assim, a camada mais externa da pele é um exemplo de epitélio de revestimento. O Planeta Terra / 6o ano 1.2 Epitélio Glandular Link com Língua Portuguesa Como o próprio nome sugere, forma as glândulas responsáveis pela produção de No livro digital, em links com ou- substâncias úteis ao nosso corpo, as quais tras disciplinas, pesquise o signifi- são chamadas de secreções. cado de secreção e excreção. Um exemplo de secreção produzida Anote em seu caderno e com- pelo epitélio glandular é a saliva, originária pare o significado e as diferenças, da glândula salivar. relacionando com o conteúdo. Além das secreções, as glândulas tam- 73 bém fabricam através do epitélio glandular, os hormônios, que circulam na corrente san- guínea e são responsáveis pela execução de funções importantes no organismo. As glân- dulas que fabricam os hormônios irão com- por o sistema endócrino, que será estudado mais adiante.

Coleção Aprendendo Ciências Muscular estriado cardíaco 2. TECIDO MUSCULAR O tecido muscular forma os músculos do nosso corpo, sendo composto de células alongadas chamadas fibras musculares que apresentam a capacidade de contração e relaxamento. De acordo com os tipos de células e sua forma de contração, o tecido muscular pode ser classificado em: Tecido muscular estriado esquelético: Tracionam os ossos nos movimentos voluntários. Tecido muscular estriado cardíaco: Exclusivo do coração, contrai e relaxa permitindo que o sangue seja bombe- ado para o corpo Tecido muscular liso: Dispõem-se em camadas dentro dos órgãos, por exem- plo no intestino. 2.1 Tecido muscular Tecido Muscular esquelético estriado esquelético É responsável por nossa locomoção. Você acha que a contração dos músculos locomotores depende ou não da nossa von- tade? Acertou se disse que sim. Ou seja, a contração é voluntária, pois basta o indivíduo ter vontade para que con- siga caminhar. Para que os músculos locomotores au- xiliem no deslocamento do nosso corpo, é preciso que estejam presos aos ossos por meio de estruturas chamadas tendões. Mas não se confunda, os tendões não são forma- dos por tecido muscular. Como veremos adiante, os tendões são constituídos por tecido conjuntivo. 74

Há no corpo humano cerca de 600 destes músculos que Juntamente com os ossos, aos quais estão ligados através dos tendões, são responsáveis pela locomoção através da sua contração e distenção. Promovem a estabilização das posições e equilíbrio. 2.2 Tecido muscular Problematizando O Planeta Terra / 6o ano estriado cardíaco Você acha que o tecido mus- Forma o coração, órgão que consegue cular cardíaco trabalha de forma bombear sangue para todas as regiões do dependente ou independente de nosso corpo através de movimentos de con- outros tecidos? Justifique a sua tração e relaxamento. resposta. Você acha que a contração desse mús- culo é voluntária ou involuntária? Acertou se disse involuntária. Imagine como seria se o transporte de sangue para todo o nosso corpo fosse dependente da nossa vontade? Com certeza, a manutenção da vida seria inviável! 2.3 Tecido muscular não estriado ou liso Este tecido é encontrado em vários ór- gãos, tais como bexiga, intestino, estômago, útero, entre outros. Assim como ocorre no músculo estriado cardíaco, a contração desse músculo é invo- luntária. Muitas pessoas que costumam malhar em academias fazem uso de substâncias chamadas anabolizantes. Você sabe qual é a função dessa substância na musculatu- ra? Usá-la traz benefícios ou malefícios para a saúde? Acesse o livro digital, em Apro- fundamentos, e converse com seus familiares e amigos sobre o que você descobriu! 75

Coleção Aprendendo Ciências 3. TECIDO CONJUNTIVO Link com Língua (CONECTIVO) Portuguesa Como o nome ja diz, uma caracteristica No livro digital, em links com ou- deste tecido é conectar outros tipos de tecido. tras disciplinas, pesquise sobre: O que é um prefixo e o significado dos Outra característica importante desse prefixos inter e intra. Em seu ca- tecido é que as células que o formam não derno relacione os significados dos estão unidas entre sí, ou seja, existem espa- prefixo com os termos intracelular e ços entre as células (espaço intercelular) intercelular. que estão preenchidos com uma substância Cartilagem intercelular. Ao centro tecido cartilaginoso conectando Esse tipo de tecido é o que possui maior dois ossos. diversidade entre os demais tecidos exis- tentes. Como exemplos de tipos de tecido con- juntivo temos: Tecido Cartilaginoso Tecido Sanguíneo Tecido Ósseo Tecido Adiposo 3.1 Tecido cartilaginoso Este tecido é considerado um tecido de sustentação constituído por cartilagem, sen- do encontrado nas extremidades dos ossos, formando as articulações, na cartilagem da orelha e em órgãos que compõem o siste- ma respiratório, tais como o nariz, a traqueia e os brônquios, os quais serão estudados mais adiante. É um tecido de dificil regeneração, pois além de não apresentar inervação, também não apresenta vascularização própria. Apesar de comporem um tecido de sus- tentação, a cartilagem da orelha e a do nariz apresentam certa flexibilidade. 76

3.2 Tecido ósseo Músculo estriado esquelético O Planeta Terra / 6o ano Tendão: Liga um Juntamente com o tecido cartilagi- músculo a um osso noso, o tecido ósseo também apresenta a função de sustentação. No entanto, é Osso formado pelos ossos, sendo muito mais resistente devido à presença de sais mi- Ligamento: nerais como o cálcio. De fato, quem nunca Conecta dois ouviu falar que o cálcio faz bem para os ossos ossos? Osso O tecido ósseo além da função de sustentação: Problematizando Protege os órgãos internos. Você saberia dizer qual a dife- Age como suporte para os músculos rença entre um tendão e um liga- esqueléticos através dos tendões. mento? Protege a medula óssea, responsável pela produção das células sanguíneas. Os ossos são presos uns aos outros por meio dos ligamentos e prendem-se aos músculos pelos tendões. Tanto os ligamentos como os tendões são formados por tecido conjuntivo. Os ossos Funcionam como um sis- tema de ‘’ancoragem’’ para a ação dos musculos na execução de movimentos, pois como vimos, os ossos e os músculos estriados esqueléticos estão conectados através dos tendões. Nosso corpo é formado por 206 ossos ditos “constantes”, este número pode variar com o aumento da idade, pois algumas articulações podem de- saparecer, isto ocorre, por exemplo, no crânio, um bebê humano normalmente possui um número maior de ossos que um adulto, pois com o tempo alguns ossos se fundem, desaparecendo as articulações. 77

Coleção Aprendendo Ciências 3.3 Tecido sanguíneo Núcleo celular Reserva de O tecido sanguíneo, como é fácil de gordura deduzir pelo nome, é formado pelo sangue, um tecido fluido que funciona como meio Células adiposas de transporte de nutrientes e de gases, entre outras substâncias. O sangue é composto pelo plasma (parte líquida) e por células como: Hemácias (Células responsáveis pelo transporte de oxigênio). Leucócitos (Células de de fesa). Plaquetas (Fragmentos de células que auxiliam na coagulação sanguínea). 3.4 Tecido Adiposo O tecido adiposo é formado por células que armazenam uma grande quantidade de gordura, apresentando função de re- serva de energia. Funciona como isolante térmico, absorve impacto e preenche o espaço entre os tecidos. Obesidade A obesidade é caracterizada pelo acúmulo excessivo de lipídeos do grupo das gorduras em diferentes partes do corpo. Embora existam diversas causas possíveis para esta condi- ção como distúrbios hormonais, estresse, sedentarismo, a causa principal é a ingestão de grandes quantidades de alimentos de alto teor calórico maior que o necessário para o consu- mo nas atividades do organismo. Assim, o excesso de calorias consumido é armazenado em várias regiões do corpo na forma de tecido adiposo. Uma forma bastante simples de consta- tação inicial de sobrepeso pode ser feita calculando o índice de massa corpórea (IMC). IMC = Massa corporal (Kg) IMC menor que 18,5 Abaixo do ideal Altura2 IMC entre 18,5 e 24,9 Ideal IMC entre 24,9 e 29,9 Acima do ideal IMC Acima de 30 Obesidade Apenas o IMC não é suficiente para determinar as condições ideais de massa corporal de um indivíduo. O correto é que estas medidas sejam feitas e acompanhadas por um profis- sional da área que levará em conta o biótipo, a composição corporal (Percentual de gordura, densidade óssea, massa magra) e as atividades do indivíduo. Em crianças e adolescentes o IMC é calculado a partir de tabelas específicas para a idade. 78

Atualmente, no Brasil, calcula-se que aproximadamente 1 em cada 5 pessoas esteja acima do índice ideal. O excesso de acúmulo de tecido adiposo aumenta o risco de doenças como hiper- tensão arterial, diabetes, infarto do miocárdio e AVC. O tratamento ideal para a obesidade é uma abordagem multiprofissional com médicos, nutricionistas, psicólogos, educadores físicos, entre outros. O tratamento medicamentoso, quando necessário, deve ser feito com acompanhamento de um médico endocrinologista e em casos extremos de obesidade mórbida pode ser necessário cirurgia bariátrica. Mas como sempre, a prevenção é a melhor conduta. Recomenda-se adotar um estilo de vida saudável com alimentação balanceada, pratica regular de exercícios físicos, e cuidados à saúde mental com práticas como yoga, meditação, terapias, entretenimento e bons relacionamentos sociais. 4. TECIDO NERVOSO No livro digital, em apro- fundamentos, leia sobre a neu- O tecido nervoso responde pela per- rocientista brasileira Suzana cepção dos estímulos provenientes tanto do Herculano e sua descoberta! meio externo ao nosso corpo quanto do meio interno e responde a esses estímulos, ou seja, Corpo celular O Planeta Terra / 6o ano é capaz de processar todas as informações importantes para o equilíbrio interno do nosso Axônio corpo. No livro digital, em anima- A principal célula responsável por transmitir ções, veja a estrutura de um essas informações é chamada de neurônio. O neurônio e as sinapses. corpo humano apresenta 86 bilhões dessas células, capazes de propagar o estímulo ner- voso, também denominado impulso nervoso, de forma extremamente rápida. O estímulo nervoso pode se propagar entre vários neurônios ou entre neurônios e tecidos por meio de uma comunicação conhecida como sinapse. A sinapse é a região de contato entre dois neurônios, porém eles não se tocam, então como o impulso passa de um para outro se esses neurônios não se tocam? Isso acon- tece com a ajuda de substâncias químicas chamadas neurotransmissores. Para se ter uma ideia da rapidez com que um estímulo nervoso é transmitido, quando uma pessoa encosta de forma acidental a mão em uma panela quente, ela a retira ime- diatamente para longe da fonte de calor. A ação é tão rápida que nem nos damos conta da velocidade com que o estímulo é transmitido e interpretado pelo nosso corpo, que varia de 1 a 10 metros por segundo! 79

Coleção Aprendendo Ciências INTEGRAÇÃO DOS SISTEMAS Os vários sistemas do corpo humano atuam DO CORPO HUMANO de forma integrada. Como ja visto, um conjunto de células com o mesmo formato e que desempenham a mesma função formam os tecidos verdadeiros. Os tecidos formarão os diversos órgãos. Os órgãos interligados que desempenham uma determinada função irão formar os sistemas do organismo humano. Os vários sistemas não funcionam iso- ladamente, estão interconectados, cada um desempenhando a sua função específica, associados a outros sistemas que exercem funções complementares. Também estão conectados a sistemas que promovem o controle e a integração dos vários sistemas humanos como o sistema nervoso e o sistema endocrino que realizam a coordenação dos demais sistemas e serão aprofundados no capítulo seguinte. Agora, vamos começar a ter uma visão simples de outros sistemas, que trabalham com as funções de nutrição do organismo humano e que serão estudados de forma mais aprofundada no 8o ano. Esses sistemas estão relacionados com a transformação, aprovei- tamento e transporte de nutrientes, além da formação dos excretas. SISTEMA DIGESTÓRIO As células formam os tecidos e órgãos do nosso copo. Desta forma, as células precisam receber continuamente as substâncias que as mantem vivas. Algumas destas substâncias, após inge- ridas, conseguem atravessar rapidamente os tecidos que formam as paredes do tubo digestório e entram nos vasos sanguíneos, sendo assim distribuídas por todas as células do nosso corpo através do sistema cardio- vascular. 80

SISTEMA RESPIRATÓRIO O Planeta Terra / 6o ano Vimos que o sistema digestório, associa- do ao sistema cardiovascular faz com que as substâncias que ingerimos cheguem até as células. Uma destas substâncias que obtemos com a digestão é a glicose, pode-se dizer que a glicose é o combustível básico das células. Entretanto, como a gasolina de um carro, a glicose quando chega às células precisa reagir com outras substâncias presentes na atmosfera, mais especificamente o gás oxi- gênio, para produzir a energia que as células precisam para executar suas funções. Esta é a função básica do sistema respi- ratório: Levar o oxigênio (O2) do meio externo até o sistema cardiovascular que, por sua vez, conduzira o oxigênio às células e eliminar para o meio externo o gás carbônico (CO2) produ- zido, mantendo o funcionamento e equilíbrio dos nossos sistemas. SISTEMA CARDIOVASCULAR Como você percebeu o sistema digestório e o sistema respiratório estão intimamente conectados com o sistema cardiovascular. Esta é exatamente a sua função: Conec- tar todas as células do nosso corpo, levando substâncias vitais para o perfeito funciona- mento das células e recolher os resíduos pro- duzidos (excretas). SISTEMA EXCRETOR (URINÁRIO) Estes resíduos produzidos pelo metabo- lismo celular serão agora conduzidos pelo sistema cardiovascular até o sistema excretor, formado pelos dois rins que filtram o sangue retirando os resíduos, dois ureteres que con- duzem o filtrado renal até a bexiga e a uretra que conduz os resíduos contido na bexiga até o meio externo através da urina. 81

Capítulo 7 Sistema nervoso e sistema endócrino Motivando a pensar Coleção Aprendendo Ciências No capítulo anterior vimos que os sistemas que compõe o corpo humano exer- cem funções específicas e estão interligados uns aos outros. Podemos compara- -los com uma orquestra sinfônica, onde cada sistema corresponde a um músico responsável por um tipo de instrumento e que juntos compõe uma harmoniosa melodia. Porém, assim como em uma orquestra, para atuarem em conjunto, os vários sistemas do corpo humano precisam de um maestro que integre e coordene os diferentes sistemas. Neste capítulo estudaremos sobre o sistema nervoso e o sis- tema endócrino, os dois maestros que coordenam os sistemas do corpo humano! O sistema nervoso é responsável por uma comunicação rápida e direta, transmitindo informações através dos neurônios para os diversos sistemas, sen- do capaz de ajustar respostas ágeis. O sistema endócrino atua de uma forma mais lenta e gradual, porém mais du- radoura. Atua através de glândulas que liberam hormônios na corrente sanguínea agindo como mensagens químicas que influenciam os diversos sistemas do cor- po humano. Vamos começar a estudar a fundo estes dois ‘maestros’, essenciais para que os sistemas do corpo humano atuem juntos nesta ‘grande orquestra’.

SISTEMA NERVOSO - SISTEMAS O Planeta Terra / 6o ano DE CONTROLE E INTEGRAÇÃO Cérebro (Todas as estruturas, Agora que já vimos as funções básicas e exceto as evidenciadas abaixo) a interconexão de vários sistemas que formam o corpo humano, é inevitável uma pergunta: Mesencéfalo Cerebelo Como todos estes órgãos e sistemas são Ponte integrados, conectados e coordenados? Bulbo Na verdade, há duas vias de controle e integração que recebem, processam e ajus- tam todos os sistemas do nosso corpo para funcionarem de forma eficiente na manuten- ção das condições ideias de vida no nosso planeta e na interação com o meio interno e externo. Uma dessas vias, o sistema nervoso, é formado principalmente, pelos neurônios que são células que recebem estímulos e os convertem em impulsos elétricos. A via nervosa é caracterizada por uma reposta muito rápida a um estímulo, como vi- mos quando falamos de tecido nervoso. Outra característica da resposta do sis- tema nervoso é que cessada a causa cessa o efeito. Veja por exemplo quando você toca, sem perceber, em uma panela muito quente, rapidamente você retira a mão, mesmo antes de sentir a dor. Entretanto, você não repete o gesto. Anatomicamente podemos dividir o siste- ma nervoso em duas partes: Sistema nervoso central e Sistema nervoso periférico. O sistema nervoso central É constituído pelo encéfalo e medula espi- nal. O encéfalo está protegido pelo crânio e é formado pelo: Cérebro: Apresenta como principais funções, a cognição, o controle dos mo- vimentos, a formação da memória, e in- terpretação das emoções. 83

Coleção Aprendendo Ciências Cerebelo: Atua no equilíbrio, postura e Encéfalo coordenação motora. Medula espinal Tronco encefálico: Formado pela ponte, bulbo e mesencéfalo. Uma das princi- No livro digital, em ani- pais funções é o controle da frequência mações, veja sobre o siste- cardíaca e movimentos respiratórios. ma nervoso. A medula espinal é o prolongamento do encéfalo e está contida e protegida pela co- luna vertebral. Desempenha as funções de conduzir os impulsos recebidos do corpo até o encéfalo, assim como, devolver as res- postas do encéfalo para o corpo. Sistema nervoso periférico Anatomicamente é formado por nervos, que são prolongamentos neuronais, e pelos gânglios que são formados por corpos celu- lares dos neurônios. Os nervos e gânglios desempenham a função de captar e direcionar os estímulos e impulsos à medula espinal e ao encéfalo e trazer de volta as respostas até os glândulas ou músculos do nosso corpo. Lembre-se que o nervo não contém cor- pos celulares, mas sim dendritos ou axônios, ou mais comumente dendritos e axônios que são prolongamentos neuronais. Sistema nervoso voluntário e involuntário Uma outra divisão possível do sistema nervoso seria uma visão mais funcional. As- sim podemos dividir o sistema nervoso em sistema nervoso voluntário (ou somático) e sistema nervoso involuntário (ou visceral). O sistema nervoso voluntário (somático) é aquele que está sob controle da nossa vontade. Por exemplo, o ato de caminhar, falar, sentar. Você pensa, os neurônios acionam os músculos necessários e você executa a ação. 84

Já o sistema nervoso involuntário (vis- O termo O termo ceral) exerce o controle de funções que “somo” indica “viscera” indica não estão submetidas à nossa vontade, por exemplo, os movimentos do intestino corpo. órgão. (peristaltismo) que impulsionam o alimen- to ao longo do tubo digestório e que não dependem da sua vontade, mas sim da presença ou não de alimentos transitando pelo tubo digestório. Interação entre os sistemas muscular, ósseo e nervoso O reflexo patelar ou reflexo miotatico é Nervos O Planeta Terra / 6o ano um exemplo clássico da interação entre os (Sistema nervoso periférico) ossos, tendões, músculos e o sistema nervoso autônomo . Medula espinal (Sistema nervoso central) Observe na imagem abaixo que ao bater o tendão patelar com um martelo adequado Arco reflexo do musculo patelar, movimento este estímulo é transformado em um impulso involuntário da perna. que é conduzido pelo sistema nervoso perifé- rico até a medula espinal onde é interpretado. O impulso é redirecionado da medula espinal de volta para o sistema nervoso periférico e conduzido até o músculo pro- vocando a contração do músculo da coxa e levando-o ao levantamento da parte inferior da perna. Mesmo que você tente impedir a resposta você não conseguira, pois este é um reflexo independente da sua vontade. Vamos a um exemplo de uma integração e controle entre músculos, tendões, ossos e o sistema nervoso, voluntária, ou seja, que você tem controle sobre e que pode ser feita agora mesmo! Estique seu braço e antebraço com a palma da mão voltada para cima, com a outra mão aperte os músculos do braço. Agora faça seu cérebro ordenar a contração dos músculos do braço. Você notou que estes músculos diminuem de tamanho e aumentam de volume, houve uma contração muscular. 85

Para isso acontecer, o comando partiu do seu cérebro, foi conduzido até a medula espinal, e transportado pelo sistema nervoso periférico (através dos nervos) e atingiu os músculos do braço. Consequentemente o tendão dos músculos do braço que estão ligados aos ossos do antebraço vão tracioná-lo provocando a flexão do antebraço. Substâncias psicoativas e sua ação no sistema nervoso Segundo a organização mundial da saúde OMS, droga psicoativa é qualquer substân- cia não produzida pelo organismo que pode atuar sobre o sistema nervoso provocando alterações no seu funcionamento. De uma forma simplificada podemos dividir estas subs- tâncias em: Depressoras Estimulantes Alucinógenas Coleção Aprendendo Ciências Diminuem a atividade Aumentam a atividade Alteram o nível e a capaci- cerebral, reduzindo a cerebral enviando uma dade de percepção do cé- atenção e concentração, sensação temporária de rebro em relação a sons, a memória e capacidade maior capacidade física intelectual, podem causar e mental. Geralmente imagens, cores, odores, sonolência, embriaguez inibem a sensação de sabores e tato. Produzem e até coma. Algumas são cansaço o sono e a fome, chamadas de calmantes. podendo levar a estados alucinações e delírios. de ansiedade e excitação São exemplos destas São exemplos deste drogas o álcool, soníferos, São exemplos deste grupo grupo o éxstase, LSD tranquilizantes, sedativos, as anfetaminas, nicotina e e maconha. ópio, morfina. a cocaína. Existem drogas psicoativas que servem para tratamentos de doenças como ansie- dade e depressão, porém existem drogas que seu consumo não é indicado em nenhuma situação tais como: Álcool O consumo em excesso causa náusea, vômito além de alterações comportamentais podendo tornar-se violento. Compromete os reflexos, causa a dependência física e, em casos extremos, a morte por overdose. Seu consumo só é permitido após os 18 anos e deve ser evitado. Maconha Deixa os olhos vermelhos, a boca seca e aumenta os batimentos cardíacos. Afeta temporariamente a visão e prejudica a memória. Provoca distorção de sentidos e da per- 86 cepção.

Em altas doses, pode causar paranoia, confusão mental, pânico e agitação. Esta é O Planeta Terra / 6o ano uma substância ilícita, seu consumo traz malefícios a saúde e deve ser evitado. Cocaína e Crack Elevam a pressão arterial e o batimento cardíaco, dilatam as pupilas e aumentam a temperatura do corpo. Causam irritabilidade e ansiedade. Induzem o indivíduo à depen- dência e podem causar overdose. Estas são substâncias ilícitas, seu consumo traz male- fícios a saúde e deve ser evitado. Dependência e síndrome de abstinência Nossos órgãos e sistemas produzem normalmente as substâncias necessárias para perfeitos funcionamento do nosso corpo, quando utilizamos substâncias semelhantes as produzidas naturalmente em nosso organismo, provocamos alterações que podem levar a inibição ou estimulação das substâncias naturalmente produzidas. Dependência é o impulso que leva ao uso continuo ou frequente de drogas para obter prazer, aliviar tensões, ansiedades, medos ou sensações desagradáveis. A dependência física caracteriza-se pelo surgimento de sinais e sintomas físicos quando o dependente está em abstinência e que diminui significativamente com retorno ao uso, é a síndrome da abstinência. Já a dependência psicológica é caracterizada por um estado de mal estar e descon- forto que surge quando o dependente interrompe o uso da droga, ansiedade, sensação de vazio, dificuldade de concentração, são sintomas comuns nesses casos. Atualmente a maioria dos casos de dependência física das drogas é tratada satisfa- toriamente com emprego de medicamentos. A maioria absoluta dos casos de (recaídas) é devida à dependência psicológica que ainda não foi encontrada uma forma de trata- mento eficaz, leva bem mais tempo e é difícil de ser solucionada. 87

Coleção Aprendendo Ciências Lembre-se que cada um de nós apresenta características únicas na nos- sa química celular e portanto, a mesma droga, na mesma concentração, não ne- cessariamente produzirá o mesmo efeito em pessoas diferentes. Sistema endócrino (hormonal) Vimos que uma das vias de controle e integração de todos os sistemas do corpo é o sistema nervoso. Já a outra via é cha- mada de sistema endócrino (hormonal), que é composta por órgãos chamados de glândulas endócrinas (formadas pelo tecido epitelial de secreção). As glândulas endócrinas são órgãos que produzem e secretam substâncias denominadas hormônios. Estas subs- tâncias são transportadas pelo sistema circulatório e agem em pequenas quan- tidades, longe do local onde foram pro- duzidas. Glândulas endócrinas: Produzem exclusivamente hormônios e os lançam diretamente na corrente circulatória. Glândulas exócrinas: Produzem vários tipos de substâncias, mas nunca hormônios. Lançam produtos da sua secreção, através de um canal, no seu local de ação. Glândula mista: Apresenta uma parte endócrina e outra exócrina. Hipófise É uma glândula pequena, localizada em uma cavidade óssea no centro do cé- rebro. É uma glândula endócrina, pois os produtos da sua secreção, hormônios, são lançadas diretamente na corrente sanguínea. Essa glândula produz vários hormô- nios, entre os quais podemos destacar: 88

Hormônio do crescimento: relacionado ao crescimento do indivíduo. Hormônio antidiurético: regula a excreção de água pelos rins, controlando a concen- tração da urina. Prolactina: responsável pela produção do leite Ocitocina: que auxilia na liberação do leite e na contração da musculatura do útero durante o parto. Além destes, a glândula hipófise produz outros hormônios que controlam o funcio- namento de outras glândulas do nosso corpo como por exemplo, a tireóide, ovários e testículos, sendo conhecida como “glândula mestra”. Hormônio do crescimento (hGH) e o sono O Planeta Terra / 6o ano Produzido pela glândula hipófise, localizada no cérebro, o hGH além de promover o crescimento na infância atua também na manutenção de um metabolismo saudável ao longo da vida. Manutenção de massa muscular e diminuição dos depósitos de lipídios são também efeitos deste hormônio, que sem dúvidas, melhoram a qualidade de vida. A redução de sua produção na infância pode levar a um tipo de nanismo e a produ- ção acima dos níveis normais pode levar ao crescimento anormal de algumas regiões do corpo (‘’gigantismo’’). A sua administração em reposições deve ser feita exclusivamente com indicação e controle de especialistas. Exercícios físicos e o sono induzem a produção e liberação de hGH. Cerca de 75% do hGH é liberado durante o sono, segundo especialistas, promovendo crescimento dos tecidos, produção de proteínas nas células e reparação dos tecidos. Embora a qualidade do sono esteja associada ao estilo de vida e condições de saúde individual, especialistas sugerem uma tabela com as durações ideais aproximadas do sono. De 0 a 3 meses de 14 a 17 horas de sono por dia De 4 a 11 meses de 12 a 15 horas de sono por dia De 1 a 2 anos de 9 a 15 horas de sono por dia De 3 a 5 ano de 10 a 13 horas de sono por dia De 6 a 13 anos de 9 a 11 horas de sono por dia De 14 a 17 anos de 10 horas de sono por dia De 18 a 25 anos de 7 a 9 horas de sono por dia Mais de 65 anos de 7 a 8 horas de sono por dia. Para um sono saudável e reparador é bastante eficaz manter uma rotina: Manter um horário padrão mesmo nos finais de semana Exercitar-se diariamente, mas evitar exercícios antes do sono. Expor-se à luz solar logo ao acordar Manter a temperatura, luminosidade e ruídos em níveis relaxantes próximos da hora de dormir Colchões e travesseiros confortáveis Desligar aparelhos eletrônicos próximo da hora de dormir Evitar ingerir álcool, cafeína e comidas de difícil digestão. 89

Coleção Aprendendo Ciências Tireóide Glândulas suprarrenais (Adrenais) Possui o formato semelhante ao de uma borboleta e situase na região do pescoço, em Rins frente à traqueia. Tem como função principal o controle do metabolismo, como a manuten- Estômago ção do peso corpóreo, a taxa do consumo de energia e a frequência cardíaca. Pâncreas A tireoide exerce seus efeitos através da produção de dois hormônios: a tiroxina T3 e a tiroxina T4, que controlam a velocidade das reações metabólicas do corpo. Produz também a calcitonina que juntamente com o parator- monio das glândulas paratireoides controla o teor de cálcio nos ossos e no sangue. Suprerrenais As glândulas suprarrenais, também co- nhecidas como glândulas adrenais, são duas glândulas situadas acima dos rins e apresen- tam duas porções: o córtex, que é a região mais externa da glândula, e a medula, região mais interna. O córtex da adrenal produz vários tipos de hormônios da classe dos esteroides, relacionados ao metabolismo e ao equilí- brio dos minerais, bem como hormônios sexuais que atuam sobre os ovários e os testículos. A medula da adrenal produz os hormônios adrenalina e noradrenalina, relacionados ao controle de processos importantes durante situações de estresse do orga- nismo. Esses hormônios aumentam a frequência cardíaca, a pressão sanguínea e o metabolismo de carboidratos, bem como preparam o corpo para uma situação de luta ou fuga. Pâncreas O pâncreas é um órgão delgado e alon- gado situado na cavidade abdominal próximo 90

ao estômago. Esse órgão apresenta uma ca- Pâncreas O Planeta Terra / 6o ano racterística interessante: é uma glândula en- dócrina e exócrina ao mesmo tempo, por isso Ovário é considerado uma glândula mista. Testículo A porção endócrina é responsável pela No livro digital, em ani- produção de dois hormônios, a insulina e o mações, veja sobre o siste- glucagon, os quais regulam os níveis de gli- ma endócrino. cose na corrente sanguínea atuando de ma- neiras opostas. Assim, a insulina é secretada quando a quantidade de glicose no sangue está elevada, e o glucagon é secretado quan- do a quantidade de glicose está baixa. Como vimos anteriormente, o pâncreas está envolvido diretamente na digestão dos alimentos através da produção do suco pan- creático, que é produzido pela porção exócrina desse órgão. Glândulas sexuais (Gônodas) As glândulas sexuais são os ovários (femininos) e os testículos (masculinos). A atividade dessas glândulas sofre influência da hipófise, ou seja, para que produzam seus hormônios, os ová rios e os testículos precisam receber o comando da glândula hipófise. Os ovários são as glândulas responsáveis pela produção de dois hormônios: o estrógeno e a progesterona. O primeiro está relacionado à estimulação da produção das células sexuais, ou seja, os ovócitos, e ao surgimento das ca- racterísticas sexuais secundárias na mulher. A progesterona, juntamente com o estróge- no, induz o espessamento da parede uterina, processo relacionado ao preparo do corpo da mulher para uma possível gravidez. Os testículos são as glândulas responsá- veis por produzir o hormônio testosterona, o qual estimula a produção das células sexu- ais masculinas, ou seja, os espermatozoides, além de estar relacionado ao desenvolvimento das características sexuais secundárias mas- culinas. 91

Coleção Aprendendo Ciências Integração do sistema endócrino O sistema nervoso e endócrino não somente controlam e integram todos os sistemas, como também interagem entre si. Veja um exemplo abaixo! Vamos imaginar que você e seus colegas estejam com o professor fazendo uma trilha para observação da flora e fauna da região. De repente surge uma serpente! Com o alerta do professor todos levam alguns segundos para reagir: Os pelos ficam eriçados, as pupilas dilatam, os músculos ficam rígido, a respiração e os batimentos car- díacos aceleram e os pensamentos ficam confusos. O que aconteceu? Quando surgiu a comunicação auditiva e visual da emergência o sistema nervoso recebeu estes estímulos, transformou-os em impulsos e os conduziu até as glândulas suprarrenais, que secretaram um hormônio, a adrenalina, no sistema circu- latório, levando-o até todos os órgãos e sistemas do seu corpo, provocando as respostas para a emergência. Entretanto, mesmo após a serpente fugir você continua sob efeito da adrenalina até que suas células e tecidos tenham inativados seu efeito. Percebeu que enquanto a resposta do sistema nervoso é muito rápida e cessada a causa cessa o efeito, a resposta hormonal demora mais para se instalar, pois é química, e também dura por mais tempo, até que a substância química produzida seja inativada. 92

Capítulo 8 Sistema sensorial e órgãos dos sentidos Motivando a pensar O Planeta Terra / 6o ano Como vimos anteriormente, uma característica comum a todos os seres vivos é a de reagir aos estímulos do ambiente. Uma ameba (protozoário) ao ser estimulada com uma micro agulha reage e se esquiva, por sua vez, a planta Mimosa pudica, conhecida como sensitiva, ao ter suas folhas tocadas responde ao estímulo recolhendo suas folhas. Já nos organismos mais complexos, como nós humanos, existem células, te- cidos, órgãos e sistemas especializados em receber, interpretar e responder aos estímulos com a finalidade de nos adaptarmos ao meio em que vivemos. Estes são chamados de estruturas sensoriais ou órgãos dos sentidos, que didaticamente, podemos organiza-los no que denominamos “os cinco sentidos”. Tato Olfato Paladar Audição Visão

Coleção Aprendendo Ciências TATO O sentido do tato se deve à presença de recep- tores sensitivos na pele e em tecido mais profundos. Diferentes tipos e formatos de receptores são responsáveis por detectar vários tipos de estímu- los, tais como toque leve, calor, frio, pressão e dor. Os receptores cutâneos presentes na pele humana recebem os estímulos e enviam impulsos para os centros nervosos, nos quais serão interpre- tados na forma de sensações táteis, tal qual o frio, o calor, etc. O sentido do tato é mais aguçado em áreas onde há maior concentração desses receptores, tais como a ponta dos lábios e as pontas dos de- dos. Abaixo, alguns tipos de receptores cutâneos presentes na pele humana capazes de captar es- tímulos mecânicos, térmicos e dolorosos do am- biente externo. Que tal testar seus receptores, como atuam e onde estão. Ao serem ativados pelos diferentes tipos de estímulo, os receptores sensitivos trans- mitem o impulso nervoso através da medula espinhal e da parte inferior do encéfalo até uma faixa em torno do córtex cerebral conhecida como córtex somatostésico ou “centro do tato”. 94

PALADAR O Planeta Terra / 6o ano O paladar é o sentido que nos permite sentir os sabores dos alimentos. O órgão do paladar é a língua, nela existem receptores que são estimulados de acor- do com as substâncias presentes nos alimentos. Esses receptores, chamados de botões gustativos, detectam substâncias químicas específicas dissolvidas na saliva. Os grupos das células receptoras são denominados papilas gustativas. As papilas gustativas estão presentes em sua grande maioria na língua e em menor quantidade no palato (teto da boca), na garganta e na epiglote. Nas papilas gustativas, situam-se cerca de nove mil botões gustativos. Eles são esti- mulados pelas partículas de alimentos e identificam as substâncias químicas nelas dissol- vidas, que são traduzidas pelo cérebro na forma de diferentes sabores. 95

Coleção Aprendendo Ciências Observa na figura que os diferentes sabores (Doce, amargo, salgado, azedo) são percebidos em diferentes regiões da língua. Você já percebeu que quando estamos gripados, muitas vezes, não sentimos o gosto dos alimentos? É o que ocorre por exemplo em alguns casos de infecção pelo vírus da Covid-19. Isto se deve ao fato que algumas substâncias produzidas pela presença de alguns vírus interferem na capacidade dos receptores gustativos de interpretar e conduzir os estímulos dos sabores, até o sistema nervoso central. OLFATO O sentido do olfato nos permite detectar diversas substâncias químicas presentes no ar, chamadas odores. O órgão relacionado ao olfato é o nariz, que em sua camada interna denominada mucosa, contém estruturas chamadas receptores olfatórios, os quais são sensíveis aos mais diversos odores. Nos seres humanos, o olfato é capaz de distinguir mais de 10.000 odores! As partículas provenientes de alimentos, de líquidos, de certos gases, ou de flores, por exemplo, ao chegarem ao nosso nariz, dissolvem-se no tecido que reveste a região da cavidade nasal, chamada mucosa olfatória, que é ricamente inervada. É nessa mu- cosa que as informações são transformadas em impulsos elétricos pelo nervo olfatório 96

e em seguida são enviadas ao cérebro, mais O Planeta Terra / 6o ano especificamente no bulbo olfatório, onde serão interpretadas. Problematizando Entre as diversas funções do olfato, po- Quais outros animais pos- demos citar o mecanismo de prevenção e suem um olfato mais aguçado defesa em relação à substâncias potencial- que o nosso? mente tóxicas e perigosas ao nosso orga- nismo, como por exemplo a repulsa imediata 97 ao sentirmos o cheiro de algum alimento ina- propriado para consumo, que provavelmente está contaminado por organismos que podem produzir substâncias perigosas para nós. O olfato também tem como função nos avisar de situações potencialmente perigosas, como por exemplo, o vazamento do gás de cozinha, que é uma substância inodora que recebe a adição de uma substância de odor desagradável para nos avisar de um vaza- mento. Da mesma forma que vimos, que alguns vírus e bactérias podem alterar os receptores gustativos, o funcionamento dos receptores do olfato, também podem ter sua atividade alterada. Há animais que estão adaptados para perceber odores de substância a uma dis- tância muito maior do que percebemos. Você já notou que cães farejadores apresen- tam uma estrutura nasal, proporcionalmente muito maior do que a nossa, e portanto tem uma capacidade olfativa muito mais desen- volvida. AUDIÇÃO A audição tem a função de nos alertar, através dos sons, sobre todas as movimen- tações presentes no ambiente que nos cer- ca. É importante não somente para o reco- nhecimento do ambiente, mas também para a comunicação do indivíduo com o meio.

Martelo Bigorna Tímpano Estribo Canais semicirculares Vestíbulo Nervo auditivo Cóclea Canal auditivo Coleção Aprendendo Ciências 1. Orelha externa 2. Orelha externa 3. Orelha interna As ondas sonoras entram As ondas sonoras fazem A cóclea é preenchida de no canal auditivo e são enca- o tímpano vibrar o qual induz um líquido que com a vibra- minhadas até o tímpano. a vibração do martelo, que ção se movimenta. As célu- por sua vez faz a bigorna e las ciliadas da cóclea cap- estribo vibrarem. tam o movimento do líquido e transformam em impulso nervoso, o qual será enviado pelo nervo óptico para o en- céfalo. As orelhas são os órgãos do nosso corpo responsáveis pela captação das ondas sonoras. Ao captar os sons provenientes do meio externo, estruturas presentes dentro das orelhas são capazes de converter essas ondas sonoras em estímulos nervosos que serão interpretados pelo encéfalo. 98