Sempre ouvimos por aí que devemos usar protetor solar para proteger a pele da radiação ultravioleta ou UV, que tem comprimento de onda entre 100 e 400 nm. Até aí tudo bem, mas afinal o que a radiação ultravioleta faz que é considerada tão perigosa?

O que ocorre é que a luz UV pode causar danos ao DNA, ou ácido desoxirribonucleico, a molécula que guarda todas as nossas informações genéticas. Mas antes de explicar exatamente o que ocorre com o DNA primeiro precisamos lembrar como é a sua estrutura. O DNA presente em nossas células é composto por uma dupla fita em forma de hélice. Essa fita é um polímero de nucleotídeos, compostos por um açúcar (desoxirribose, da onde vem parte do nome DNA), um fosfato e uma base nitrogenada, que pode ser de 4 tipos, A – adenina, C – citosina, G – guanina ou T – timina. Para compreender melhor vejamos a figura abaixo:

Como já mencionado, o DNA é uma dupla fita, e cada fita interage com a outra por meio de ligações de hidrogênio entre bases complementares, sendo A complementar a T e C complementar a G.

A luz UV tem a capacidade de gerar “dímeros de timina” (ver figura). Quando duas bases timina estão posicionadas lado a lado na fita de DNA, a irradiação com luz ultravioleta pode formar ligações covalentes entre essas bases, interferindo no pareamento normal de bases dessa fita, que pode levar a mutações e até mesmo câncer.

O intrigante é que um dos mecanismos que os seres vivos utilizam para reparar essa lesão é por meio da enzima DNA fotoliase, que utiliza energia derivada da luz para agir, regenerando as duas timinas que estavam ligadas. Por isso é tão importante utilizar protetor solar e evitar exposição solar excessiva!!

É comum escutarmos a frase: “Ai, como a minha bexiga está cheia!” ou “A minha bexiga vai explodir!”. Será que essa impressão de que a bexiga está inchada trata-se de um exagero pela vontade de ir ao banheiro ou será que de fato a bexiga “estica”?

Realmente, a bexiga aumenta de tamanho, ampliando a quantidade de urina que pode ser armazenada. Mas como isso é possível?

Em condições normais a bexiga é composta de tecido epitelial cúbico, mas quando ela tem que armazenar um volume maior de urina, o tecido passa a ser epitelial pavimentoso. HAM?!? Para entender melhor, veja ao lado as figuras da bexiga vazia (A) e cheia (B). Quando a bexiga está vazia, o tecido epitelial é cúbico, o que significa que ele é composto de células em formato de cubo. Em momentos que a bexiga fica demasiadamente cheia, as células ficam achatadas, espalhando-se uma sobre as outras formando um pavimento e por isso são chamadas de pavimentosas. Como as células esticadas aumentam a superfície, consequentemente o espaço dentro da bexiga fica maior, sendo então possível armazenar mais urina.

Por ter essa característica flexível, o tecido (conjunto de células) da bexiga é classificado como tecido epitelial de transição, ou seja, que muda a forma dependendo de seu estado relaxado ou contraído.

Mas não pense que por isso você pode ficar prendendo a urina e não ir ao banheiro, pois isso pode causar sérios problemas ao seu corpo!

Aedes aegypti

Um mosquito geneticamente modificado poderá ser a chave para erradicar a dengue, anunciaram cientistas na segunda-feira. Em um estudo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, pesquisadores britânicos e americanos revelaram como uma nova descendência do inseto poderá impedir a disseminação da doença - e suprimir a população original de transmissores em um período de seis a nove meses.

Para isso, a equipe espera que os machos com o DNA alterado cruzem com fêmeas selvagens e repassem seus genes. A ideia é distribuir dezenas de milhares de ovos de mosquitos geneticamente modificados para que as fêmeas de sua prole tenham um crescimento limitado das asas e, dessa forma, não consigam voar. Os machos da prole não são afetados pelo gene.

O novo método, de acordo com os cientistas, oferece uma alternativa segura e eficiente aos pesticidas e pode ser usado para prevenir outras doenças transmitidas por mosquitos, como a malária. “Todas as pessoas nas áreas tratadas são igualmente protegidas, independentemente de sua riqueza, poder ou educação”, disse o líder do estudo, Luke Alphey, da Universidade de Oxford.

Não há vacina ou tratamento contra a dengue, cujo vírus é transmitido através da picada da fêmea contaminada do mosquito Aedes aegypti. Estima-se que a doença acometa cerca de 50 milhões de pessoas por ano.

Fonte: VEJA

Albertosaurus libratus, dinossauro do período Cretáceo, alocado no "Royal Tyrrell Museum"

O tempo geológico é dividido em 6 Eras, sendo elas:

• Hadeano (4,6 bilhões de anos atrás)
• Arqueano (entre 3,8 e 2,5 bilhões de anos atrás). Foi na Era Arqueana que ocorreu o primeiro registro de vida.
• Proterozóica (entre 2,5 bilhões e 570 milhões de anos atrás), quando houve o surgimento dos primeiros moluscos.
• Paleozóica (entre 570 e 245 milhões de anos atrás), quando houve uma explosão de vida, com o surgimento de peixes, plantas terrestres, anfíbios e répteis.
• Mesozóica (entre 245 e 66 milhões de anos atrás), quando houve o surgimento de dinossauros, mamíferos e aves.
• Cenozóica (teve início há 66 milhões de anos atrás) e nessa Era que ocorreu o aparecimento do ser humano.

Agora a resposta para a pergunta que intitula o texto é não. Os dinossauros surgiram na Era Mesozóica e nela mesma se extinguiram. Isso não significa que eles viveram pouco (cerca de 160 milhões de anos), pois a extinção dos dinossauros se deu somente no final da Era mesozóica, durante o período Cretáceo (Cada Era é dividida em Períodos, sendo a Era Mesozóica composta pelos Períodos Triássico, Jurássico e Cretáceo).  Como vimos, o ser humano surgiu apenas na Era Cenozóica, quando os dinossauros já estavam extintos, ou seja, dinossauros e homens não conviveram!!!

E como é possível saber tudo isso? Muitos estudos geológicos e paleontológicos permitiram chegar a essas conclusões e principalmente a tafonomia, que é o estudo dos fósseis e como esses são formados, deram respaldo para isso.

E como os dinossauros desapareceram?! Há diversas teorias para explicar como a extinção dos dinossauros aconteceu, o que será tema do próximo texto na Coluna de Biologia em breve.

Comparação das dimensões de Amazonsaurus maranhensis com um Titanossauro (dinossauro amarelo), homem e elefante (desenho de Ariel Milani) Disponível em www.faperj.br

A fotossíntese, processo de produção de energia química a partir de energia radiante, só é possível se houver pigmentos nas folhas que consigam interagir com a fonte de energia que provém da luz solar.

Clorofila das plantas, fixadas por sua porção apolar nas lamelas dos tilacóides, que ficam no interior dos cloroplastos, organelas presentes nas plantas.

A radiação que é utilizada na fotossíntese possui comprimentos de onda entre 400 nanômetros (luz azul) e 700 nm (luz vermelha). Os principais pigmentos que absorvem essa radiação são as clorofilas A e B. As folhas das plantas consequentemente são verdes porque o pigmento mais abundante são as clorofilas. As clorofilas refletem (mas não absorvem) a maior parte da radiação que tem comprimento de onda na região do verde, que é entre 500 e 600 nm. Também existem outros pigmentos nas folhas, os chamados pigmentos-acessórios, sendo eles as xantofilas e carotenos, que absorvem as radiações entre 400 e 550 nm e transferem essa energia por ressonância para a clorofila A. É possível extrair os pigmentos das folhas utilizando-se solventes orgânicos, como o álcool ou a acetona, já que as clorofilas e carotenóides possuem uma porção apolar nas suas moléculas.

Flor de beijo-de-frade. O vacúolo das pétalas dessas flores é ácido e devido a isso, a antocianina presente confere a cor em tom avermelhado.

Agora já sabemos por que as folhas das plantas são verdes. Mas e as flores, porque geralmente são tão coloridas? Bom, na maioria das vezes o colorido das flores tem como função atrair polinizadores, como abelhas e pássaros. Em conjunto, muitas vezes há o néctar que atrai os polinizadores e dessa forma, a reprodução dessas plantas estará garantida, pois o polinizador será atraído até uma flor e normalmente o pólen dessa flor adere à superfície corporal do animal, que ao ir para uma segunda flor, leva o pólen da primeira flor junto. Existem vários pigmentos que dão o colorido às flores, sendo um deles a antocianina. O caso da antocianina é bem interessante, pois a coloração que ela dá à planta, depende do pH (potencial hidrogeniônico ou quantidade de íons de hidrogênio, H⁺) no qual o pigmento está inserido. Por exemplo, em meio ácido, a antocianina confere a cor vermelha, mas quando está em meio básico, a antocianina confere a cor azul à pétala! Uma flor que contém a antocianina é a da espécie Impatiens balsaminea, popularmente conhecida como beijo-de-frade ou bálsamo-de-jardim.

O termo antibiótico refere- se ao produto metabólico de um organismo que é prejudicial ou inibidor para certos microrganismos, mesmo em concentrações pequenas. Existem diversos tipos de antibióticos, com diferentes espectros de ação, ou seja, atingem determinados tipos de bactérias.

Parede das bactérias gram-positivas e gram-negativas, respectivamente.

Mas como os antibióticos agem inibindo o crescimento ou matando as bactérias? Os antibióticos podem inibir a formação da parede celular bacteriana, romper a membrana plasmática, interferir a síntese protéica, inibir o metabolismo dos ácidos nucléicos. O modo de ação depende do antibiótico em questão, então vejamos os casos mais conhecidos. A penicilina inibe a síntese da parede celular bacteriana, o cloranfenicol inibe a tradução de proteínas pelo bloqueio da ação da peptidil transferase de uma das subunidades do ribossomo bacteriano, a rifampicina inibe fortemente a RNA polimerase bacteriana, impedindo a transcrição, enquanto a estreptomicina, produzida pelo microrganismo do solo Streptomyces griseus inibe a síntese de proteínas. Como a estreptomicina age genericamente, inibindo a síntese de proteínas, ela é um antibiótico de largo espectro, pois atinge várias espécies de microrganismos.

Sabemos que algumas bactérias tornam-se resistentes a determinados antibióticos. Mas como isso é possível? Mutações no DNA ocorrem frequentemente na natureza, algumas trazendo benefícios e outras prejuízos. Quando a mutação confere vantagem no sentido de favorecer a propagação do organismo no ambiente, ela é selecionada e passada adiante para as próximas gerações. Essa é uma das explicações em relação à resistência a antibióticos. Um dos exemplos são algumas bactérias resistentes ao antibiótico cloranfenicol. Elas possuem o gene cat, que produz uma proteína chamada Cloranfenicol Acetil Transferase, que acetila o antibiótico cloranfenicol, impedindo que ele atue inibindo a tradução das proteínas bacterianas. Outros mecanismos de resistência a drogas podem ser devidos ao desenvolvimento de uma via metabólica alternativa, dificuldade da droga penetrar na célula, inibição competitiva entre um metabólito essencial e o antibiótico, etc.

Pesquisador Alexander Fleming

Placa de ágar com a bactéria Stapyhlococcus e o fungo Penicillium, com um halo de inibição ao seu redor.

Um acontecimento interessante e importante na história dos antibióticos ocorreu em 1929, quando o pesquisador Alexander Fleming cultivava a bactéria Staphylococcus aureus em uma placa de ágar que foi contaminada por uma colônia de fungo. Ao redor do fungo, aparecia uma zona clara, indicando a inibição do crescimento ou morte das bactérias. Fleming foi perspicaz em sua relação ao ocorrido e iniciou estudos de isolamento e identificação do fungo. A importância da observação de Fleming veio à tona quando houve a necessidade de prevenir a morte dos soldados por infecções dos ferimentos de guerra. Com auxílio de muitos pesquisadores da Inglaterra e EUA foi possível isolar a substância inibidora produzida pelo fungo contaminante de Fleming, da espécie Penicillium notatum e por isso mesmo o antibiótico foi denominado penicilina.

ACESSE TAMBÉM:

Bactérias da espécie Escherichia coli.

Muitas vezes, no imaginário humano, as bactérias assumem o papel de vilões. Não é a toa que elas levam esse título, afinal muitas doenças, como a cólera, tuberculose, gonorréia, tétano, intoxicação alimentar e meningite são causadas por bactérias. Apesar disso, esses ínfimos organismos, que variam de tamanho desde 0,5 até 5 micrômetros (1 micrômetro equivale a 1/100 da espessura de uma folha de papel) também são benéficos. Algumas bactérias são responsáveis pela reciclagem de lixos orgânicos, sem contar a importância das bactérias na produção de muitos alimentos, como queijos, iogurte, vinagre, etc.

O queijo suíço é fabricado a partir de três bactérias, sendo elas: Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus e Propionibacterium shermanii.

Hoje em dia é comum vermos pessoas apavoradas com as bactérias, sempre munidas de seus tubos de álcool, tentando livrar-se delas a qualquer custo. Se você se enquadra nesse perfil, desista: em nosso corpo há aproximadamente 100 trilhões de microrganismos. Eles estão na sua boca, pele, cabelos, intestino (inclusive auxiliando no seu funcionamento) e outras partes do corpo. Pode ser nojento, mas só para ter uma idéia, cada grama de fezes contém cerca de 10 bilhões de microrganismos!

Detalhe: não é porque os microrganismos são abundantes em nosso corpo que devemos ser relapsos com a higiene e métodos anti-sépticos!

Placa de Petri contendo bactérias Salmonella crescidas em meio de cultura.

Com o advento da engenharia genética, os microrganismos também são utilizados para produzir substâncias de nosso interesse comercial e farmacêutico. Um exemplo clássico é a produção de insulina. Existem 2 tipos de diabetes, sendo uma delas insulino-dependente, ou seja, a pessoa que possui a doença precisa suprir o corpo com insulina para sobreviver, já que não é mais capaz de produzir essa proteína.

Bom, mas da onde vem essa insulina que os diabéticos injetam em seu corpo? Antigamente ela era obtida a partir de animais, mas havia 2 grandes problemas: era difícil obter quantidades em escala industrial e como essa insulina era de origem animal, ela não era bem tolerada pelo corpo humano, gerando uma resposta imune. Até que a empresa de biotecnologia Genentech construiu uma bactéria geneticamente modificada capaz de produzir insulina humana. Em 1982, a companhia Eli Lilly obteve aprovação do governo da Grã-Bretanha e dos EUA para comercializar a insulina humana produzida por microrganismos, beneficiando muitas pessoas.

Dessa forma, não é possível classificar as bactérias e outros microrganismos como heróis ou vilões, pois existem milhares de espécies, sendo que algumas trazem malefícios, enquanto outras trazem benefícios aos seres humanos.

Luciane Pivetta

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O soluço nada mais é do que a contração involuntária do diafragma, nosso músculo que separa o peito do abdômen e movimenta-se na respiração. Durante o soluço, a glote, que é a abertura da laringe por onde o ar passa, fecha subitamente e por isso ocorrem os famosos “hic hic” característicos do soluço.

O soluço pode ser indício de algumas disfunções no organismo, mas também ocorre em indivíduos normais. Existem algumas teorias para sua origem, sendo que uma delas explica que o soluço pode ser provocado pela estimulação do nervo frênico ou do próprio diafragma. O nervo frênico fica localizado logo acima do estômago e é responsável pelo controle dos movimentos do diafragma, como mostra a figura.

As soluções para o soluço geralmente envolvem ações que inibem o centro respiratório bulbar, como:
• a deglutição rápida, quando bebemos goles sequenciais de água;
• a apnéia voluntária, quando prendemos a respiração e a
• reinspiração do próprio ar, que contém mais gás carbônico.

E se algum dia você ficar irritado(a) por causa de um soluço que não passa, lembre-se do recordista mundial do guinness em soluços: Charles Osborne, que soluçou de 1922 a 1990, ou seja, durante 68 anos!!!

Para saber mais: Fisiologia da respiração, Comroe, JH, 1977

Autora: Luciane Pivetta

Só para rirmos um pouco:

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Ilustração feita por Vesalius, de um corpo humano com os músculos em destaque.

Primeiro dia de academia. A empolgação é tanta, que geralmente ultrapassamos nossos limites. A consequência vem no dia seguinte, na forma de uma dor muscular terrível. Justamente por demorar de 24 a 48 horas para surgir, essa dor é chamada de dor muscular de início retardado. Mas qual é a razão do surgimento dessa dor?

Há muito tempo procura-se a resposta para essa pergunta e cogitou-se que o acúmulo de lactato (ou ácido lático) no músculo pelo suprimento insuficiente de oxigênio durante o exercício provocaria a dor. No entanto, as evidências atuais mostram que a dor não é ocasionada pelo acúmulo de lactato. Estudos envolvendo microscopia eletrônica revelaram que após uma força mecânica excessiva dos músculos, ocorre lesão tecidual. Isso mesmo, parte das fibras musculares rompem-se.

Ainda não há uma teoria bem estabelecida de como essa dor muscular ocorre e qual a sua explicação fisiológica, mas hipóteses acerca desse assunto foram levantadas. Uma delas, proposta por Armstrong (1984) postula que as contrações musculares em excesso ocasionam lesão do tecido muscular e do tecido conjuntivo adjacente, provocando o escapamento de cálcio armazenado no retículo endoplasmático. O cálcio liberado ativa enzimas chamadas proteases, que degradam proteínas presentes no músculo. Além disso, o cálcio acumula-se nas mitocôndrias, inibindo a produção de ATP, uma molécula essencial em diversas reações biológicas. A degradação das proteínas musculares realizada pelas proteases gera um processo inflamatório, estimulando as terminações nervosas (receptores da dor), resultando na sensação de dor muscular.

Para evitar esse problema, o ideal é iniciar a musculação com um programa de treinamento físico gradual e com o aconselhamento de um profissional de Educação Física.

Luciane Pivetta

]]> http://curiofisica.com.br/ciencia/biologia/dor-e-musculacao-qual-e-a-relacao/feed/ 8 http://curiofisica.com.br/ciencia/biologia/por-que-existe-o-sexo/ http://curiofisica.com.br/ciencia/biologia/por-que-existe-o-sexo/#comments Tue, 10 Mar 2009 02:02:01 +0000 Luciane Pivetta http://curiofisica.com.br/?p=378

A primeira resposta que vem a mente é a reprodução, ou seja, gerar filhos. No entanto, existem muitos seres que conseguem se reproduzir sem sexo, como por exemplo as bactérias, por simples divisão. Nesse caso, o produto da reprodução é um indivíduo exatamente igual ao que o originou.

Se é assim, porque o sexo existe afinal?  E porque a maioria dos seres vivos utilizam o sexo para se reproduzirem, já que ele parece desnecessário? Olhando dessa forma, o sexo parece um luxo que não deveria existir.

Espermatozóide em direção ao óvulo

Perante a incógnita, muitos biólogos tentaram desvendar qual é a vantagem evolutiva que existe por trás do sexo. Para nos aproximarmos de um entendimento, devemos ter em mente que a reprodução sexuada permite aos indivíduos gerar uma variação genética, de tal forma que os filhos sejam diferentes de seus pais, já que eles recebem 50% dos genes do pai e 50% da mãe e esses genes ainda podem combinar entre si. Dessa forma, cria-se uma variação na natureza e cada indivíduo torna-se único.

Rainha Vermelha

Combinando essa idéia à observação de que na natureza existem hospedeiros e parasitas, como um cachorro e seus carrapatos, por exemplo, foi lançada em 1980 por Hamilton a “Teoria da Rainha Vermelha”. O nome foi dado remetendo a história de Alice no país das Maravilhas, quando Alice está fugindo das cartas de baralho enviadas pela Rainha Vermelha. Alice corre o máximo possível, mas como as cartas também correm, é como se ela não saísse do mesmo lugar, em uma perseguição eterna. Da mesma forma ocorre com os hospedeiros e os parasitas.

E onde entra o sexo nessa história toda afinal?  Bom, como vimos, enquanto sem o sexo o produto da reprodução é um ser com composição genética 100% igual a quem o originou, com o sexo há uma geração de variedade genética, então os filhos sempre serão diferentes de seus pais. Com a possibilidade de mudança genética gerada pelo sexo, os parasitas têm a capacidade de obter mais características que os permitam invadirem o hospedeiro e os hospedeiros, por sua vez, têm a oportunidade de obter mais características que os permitam defenderem-se dos parasitas, em uma perseguição eterna assim como com Alice e as cartas.

Sendo assim, o sexo, algo aparentemente tão simples, surgiu como uma estratégia-chave para os seres vivos evoluírem.

Luciane Pivetta