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Medium 9788580551020

5 O mundo microbiano

Peter Castro; Michael E. Huber Grupo A PDF Criptografado

Parte II

Os organismos do mar

CAPÍTULO

5

O mundo microbiano

Epulopiscium, bactéria gigante presente no intestino de peixes de recifes de corais.

E

ste capítulo, o primeiro de nosso levantamento da vida nos oceanos, é focado nos microrganismos marinhos, que são, sem dúvida, as formas mais abundantes de vida marinha. Os microrganismos vivem em qualquer lugar no oceano, desde as fossas abissais até as mais altas piscinas de maré. O mundo microbiano inclui uma incrível diversidade de organismos, sendo que novos microrganismos são descobertos o tempo todo. Exceto pela característica de serem pequenos (em tamanho), os vários grupos de microrganismos discutidos neste capítulo têm pouco em comum. Todos os três domínios biológicos, as divisões mais básicas de vida (ver “A árvore da vida”, p. 82), incluem microrganismos. A diversidade do mundo microbiano pode ser complexa até mesmo para os biólogos. Na verdade, muitos dos debates científicos sobre como agrupar os organismos nos diferentes reinos dentro dos domínios centram-se nos microrganismos.

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19 Os oceanos e as relações humanas

Peter Castro; Michael E. Huber Grupo A PDF Criptografado

CAPÍTULO

19

Os oceanos e as relações humanas

Staiches, uma vila de pescadores no norte da Inglaterra.

F

echamos a nossa revisão da vida nos oceanos com uma síntese de como os oceanos moldaram, afetaram ou influenciaram as culturas humanas. O Capítulo 17 voltou-se para nossos usos dos recursos marinhos, o Capítulo 18 examinou como estamos afetando a saúde dos oceanos. Agora vamos ver o outro lado da moeda, para perceber como os oceanos têm nos influenciado, uma questão global com amplas consequências.

OCEANOS COMO BARREIRAS E AVENIDAS

Uma vez, as pessoas acreditavam que o nosso planeta era plano e que velejar para além do horizonte significava cair nas bocas abertas dos monstros do mar (Fig. 19.1). Os povos do mundo foram separados uns dos outros por massas continentais desconhecidas ou por grandes

extensões de águas inexploradas. Os oceanos serviram como barreiras entre as culturas. Até mesmo os poucos quilômetros do canal que separa a Inglaterra do continente europeu tiveram um efeito isolador e ajudaram a definir e a caracterizar a cultura inglesa. As culturas da

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4 Fundamentos da biologia

Peter Castro; Michael E. Huber Grupo A PDF Criptografado

CAPÍTULO

4

Fundamentos da biologia

Um embrião de um tubarão (Squalus acanthias) começa um novo período do ciclo da vida.

A

gora que nós discutimos algumas das principais características do ambiente marinho, podemos voltar nossa atenção à vida no mar. Talvez a questão mais básica que possamos perguntar seja:

O que é vida? A maioria das pessoas tem um entendimento muito bom sobre o que a palavra vida significa, mas os biólogos nunca concordaram em uma definição precisa. Assim, o melhor que podemos fazer é descrever as propriedades que os seres vivos têm em comum.

Os seres vivos não são coleções randômicas de substâncias, mas têm uma organização química e física altamente ordenada. Todos eles usam energia, a habilidade de realizar atividades, para se manter e para crescer. Isso é realizado por meio de um grande número de reações químicas que juntas são chamadas de metabolismo. Os seres vivos também utilizam energia para manter estáveis suas condições internas que são diferentes daquelas da área ao seu redor, um processo conhecido como homeostase. Eles são capazes de sentir e reagir ao

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11 Entre as marés

Peter Castro; Michael E. Huber Grupo A PDF Criptografado

CAPÍTULO

11

Entre as marés

Costão rochoso da Baía de Monterey, na Califórnia.

D

e todo o vasto oceano, a zona entremarés, às vezes chamada de zona intertidal, é a mais conhecida dos biólogos marinhos e dos leigos. A zona entremarés é a faixa estreita ao longo da costa que se encontra entre a maior maré alta e a menor maré baixa. É a

única parte do mundo marinho que podemos experimentar em primeira mão, sem deixar o nosso elemento natural. Não precisamos de um barco e, pelo menos na maré baixa, podemos vê-la sem uma máscara e passear por ela sem nadadeiras. Mais importante, do ponto de vista do cientista,

é que podemos trabalhar na região entremarés sem equipamentos pesados e caros e facilmente voltar ao mesmo exato local repetidas vezes.

Portanto, as comunidades entremarés estão entre as mais estudadas e mais bem compreendidas de todas as comunidades marinhas. Embora a zona entremarés consista em apenas uma pequena fração do ambiente marinho, as lições ali aprendidas têm acrescentado imensamente ao nosso conhecimento da ecologia marinha e da ecologia em geral.

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Capítulo 13 - A Energia Solar na Biosfera

Pinto-Coelho, Ricardo Motta Grupo A PDF Criptografado

c a p í t u l o

13

A Energia Solar na Biosfera

DEFINIÇÕES BÁSICAS

Energia é a capacidade de realizar trabalho. Essa capacidade pode manifestar-se sob várias formas: radiação eletromagnética, energia potencial ou incorporada, energia cinética, energia química (dos alimentos) e calor.

A primeira lei da termodinâmica, conservação da energia, estabelece que a energia pode ser transformada de um tipo em outro, mas não pode ser criada nem destruída. São exemplos dessas transformações: luz em calor, energia potencial em cinética.

Sua segunda lei (da entropia) dispõe que nenhum processo que implique transformação energética ocorrerá espontaneamente, a menos que haja degradação de energia de uma forma concentrada em uma forma mais dispersa (ou desorganizada). Por isso, nenhuma transformação de energia é 100% eficiente. A entropia (S) é uma medida de energia não disponível, que resulta das transformações energéticas. Sua variação é sempre positiva em qualquer transformação.

S2 - S1 = δ S > 0

Os organismos vivos possuem uma característica termodinâmica essencial: conseguem criar e manter um alto grau de ordem interna

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Capítulo 18 - Produção Primária – Parte 2

Pinto-Coelho, Ricardo Motta Grupo A PDF Criptografado

c a p í t u l o

18

Produção Primária – Parte 2

FATORES LIMITANTES DA

PRODUÇÃO PRIMÁRIA

Em termos fisiológicos, apenas três tipos de fatores limitam a produção primária: a luz, os nutrientes e a temperatura.

Obviamente existem outros fatores ecológicos que afetam os valores da produção primária. Esses fatores, contudo, não afetam diretamente a fisiologia da fotossíntese e, muitas vezes, causam confusões ao ecólogo. Muitos fatores biológicos, tais como a taxa de herbivoria (grazing), o parasitismo ou a competição, alteram apenas as taxas de perdas de uma população de plantas sem necessariamente afetar sua performance fisiológica. Podem ter também efeitos indiretos, como a reciclagem de nutrientes pelo zooplâncton, o sombreamento ou, ainda, a competição por recursos.

RADIAÇÃO

É o fator principal a controlar as taxas de fotossíntese. A radiação normalmente afeta a fotossíntese de três maneiras diferentes: inibição, saturação e limitação.

Inibição

Este tipo de ação ocorre quando a radiação disponível no sítio fotossintético está entre 30 e 100% da intensidade de luz incidente na superfície, Io (pode ser um lago ou a superfície do topo do dossel da mata). A inibição pode ser fotoquímica ou por aumento da fotorrespiração. A primeira pode manifestar-se das seguintes maneiras: inibição nas cadeias de transporte de elétrons; fotoxidação dos pigmentos, principalmente por excesso de radiação ultravioleta ou, ainda, pela contração dos cloroplastos. Na comunidade fitoplanctônica, a zona de inibição normalmente ocorre próximo à superfície (Figura 18.1).

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Capítulo 11 - Efeitos da Predação sobre a Estrutura das Comunidades

Pinto-Coelho, Ricardo Motta Grupo A PDF Criptografado

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Efeitos da Predação sobre a Estrutura das

Comunidades

A PREDAÇÃO COMO UMA FONTE

DE DISTÚRBIO

A explicação dos mecanismos responsáveis pela manutenção da elevada diversidade observada em diferentes comunidades é, sem dúvida, um dos maiores desafios da ecologia. Pela teoria da competição, seria de esperar que espécies com potencial inferior de competividade fossem, em algum ponto do tempo, levadas à extinção. Se isso fosse verdadeiro, a diversidade de uma comunidade seria explicada por uma partição de recursos entre espécies feita de tal maneira que cada espécie usaria uma porção definida dos recursos disponíveis. Essa fração não seria compartilhada por nenhuma outra espécie dessa comunidade, pelo menos em sua totalidade. No entanto, essa argumentação baseia-se em duas premissas não necessariamente válidas:

1. Se a competição é uma força realmente importante, isso implica que os recursos são limitantes. No entanto, há várias situações nas quais certos distúrbios, sejam biológicos (predação) ou

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Capítulo 25 - Modelos Matemáticos

Pinto-Coelho, Ricardo Motta Grupo A PDF Criptografado

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Modelos Matemáticos

INTRODUÇÃO

Segundo Ignall e Colesar (1979), o propósito do uso de modelos matemáticos não são os números em si que eles apresentam, mas, sim, a nova maneira de se enfocar uma dada questão científica. As principais características estruturais de um modelo são as variáveis de estado que correspondem às variáveis indispensáveis ao cálculo da dinâmica do sistema considerado. A escolha dessas variáveis dependerá não só do sistema em questão (quemostato, lago, rios, estuários, etc.) como também dos processos a modelizar: transporte, produção, consumo, etc.

O número e a natureza dessas variáveis dependerão da complexidade do modelo, que está vinculada a dois tipos: a complexidade de representação física do sistema (padrões de distribuição espacial, por exemplo) e a dos processos ecológicos a serem modelizados (número de espécies ou de níveis tróficos a considerar, por exemplo). A maioria dos modelos possui três tipos de variáveis: de estado, de força e auxiliares.

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Capítulo 5 - Comunidades e Ecossistemas

Pinto-Coelho, Ricardo Motta Grupo A PDF Criptografado

c a p í t u l o

5

Comunidades e

Ecossistemas

INTRODUÇÃO

Möbius (1877) foi um dos primeiros a tentar caracterizar uma comunidade. Estudando bancos de ostras em regiões litorâneas notou que existe uma interdependência entre os organismos presentes no que ele designou por biocenose.

O termo comunidade pode ser também definido como o conjunto de todas as populações de uma dada área geográfica (Odum,

1963) ou como a “parte viva” do ecossistema

(Clark, 1954). É comum o uso do termo biocenose por ecólogos europeus em lugar de comunidade.

Os organismos de uma biocenose atuam em reciprocidade com o meio físico, sendo influenciados por ele (i.e., temperatura e pluviosidade) e também modificando-o de modo característico (por exemplo, pH do solo, composição e quantidade de compostos orgânicos da água do mar).

OUTRAS DEFINIÇÕES DE COMUNIDADES

A comunidade é uma unidade ecológica de visualização muito menos clara na natureza.

Em virtude disso, há inúmeras definições desse conceito, procurando destacar algumas de suas propriedades gerais e atributos que possam ser observados pelos ecólogos. Vejamos algumas delas. Segundo Krebs (1972), muitos dos termos relativos a comunidades vêm da ecologia vegetal: a) qualquer conjunto de populações em uma determinada área ou hábitat, podendo ter os mais variados tamanhos; b) uma associação entre populações interativas (Ricklefs, 1980); c) uma reunião de populações em uma determinada área ou hábitat físico definidos, sendo unidade ecológica pouco definida (Odum, 1972); d) um conjunto de espécies (populações) que ocorre conjuntamente no tempo e no espaço (Begon et al., 1990).

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9. Alterações dos cromossomos sexuais

Maluf, Sharbel Weidner Grupo A PDF Criptografado

Capítulo 9

Maria Isabel de Souza Aranha Melaragno

Alterações dos cromossomos sexuais

Cromossomos sexuais

O par de cromossomos sexuais é composto pelos cromossomos X e Y, os quais, diferentemente dos pares de autossomos, se distinguem quanto ao tamanho, à forma e à posição do centrômero e ao conteúdo gênico

(Figura 9.1).

Acredita­‑se que evolutivamente os cromossomos X e Y tenham se originado a partir de um par de cromossomos homólogos ancestrais. Durante a evolução dos mamíferos, esses cromossomos teriam perdido suas homologias em decorrência da diminuição progressiva da capacidade de recombinação entre eles, o que acarretou em uma degeneração progressiva do cromossomo Y. À medida que foram se especializando, os cromossomos sexuais X e Y foram acumulando genes relacionados à diferenciação e à função sexual.

O cromossomo X humano representa aproximadamente 5% do genoma haploide, e seu conteúdo gênico está bastante conservado nas diferentes espécies de mamíferos placentários. Para assegurar a compensação de dose devido às diferenças de conteúdo gênico entre os cromossomos X e Y, a maioria dos genes do X de um dos cromossomos X nas mulheres está sujeita à inativação. O cromossomo X é um cromossomo submetacêntrico de tamanho médio e apresenta cerca de 1.500 genes.

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16. Troca entre cromátides‑irmãs

Maluf, Sharbel Weidner Grupo A PDF Criptografado

Capítulo 16

Pamela Brambilla Bagatini

Sharbel Weidner Maluf

Troca entre cromátides­‑irmãs

As trocas entre cromátides­‑irmãs (SCEs, de sister chromatid exchange) representam manifestações citológicas de permutas entre produtos de replicação do DNA, em loci homó­logos das cromátides­‑irmãs de um cromossomo duplicado.1 O processo de troca envolve quebras na cadeia de DNA e posterior reunião.2

O emprego desse teste na avaliação de respostas citogenéticas a exposições químicas é comum,3 e excelentes relações dose­‑resposta de vários agentes químicos têm sido estabelecidas em uma grande variedade de experimentos in vitro e in vivo, em humanos e animais de laboratório.1

Diferentes eficiências de indução a danos no DNA são observadas durante a ação de cada agente testado, e cada tipo de lesão gerada parece ser processado diferentemente pela célula, resultando em tipos diferenciados de dano.4 As variáveis capazes de influenciar a indução de SCEs incluem o tipo de célula estudada, a habilidade inerente ao organismo testado de metabolizar o agente em questão, a exposição prévia e/ou concomitante do sistema testado a outros agentes, e o tempo em que as células do sistema testado são expostas no ciclo.5 Determinados quimioterápicos, drogas antineoplásicas, infecções bacterianas e virais, doenças crônicas e malignidades

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4. Controle do ciclo celular

Maluf, Sharbel Weidner Grupo A PDF Criptografado

Capítulo 4

Mariana Severiano Dias

Sharbel Weidner Maluf

Controle do ciclo celular

Introdução

Diferentes modelos experimentais utilizando organismos filogeneticamente tão distantes como leveduras, ouriço­‑do­‑mar, anfíbios e mamíferos favoreceram os estudos sobre a regulação do ciclo celular1 e, como dito anteriormente, muitas das proteínas funcionam perfeitamente em humanos. Portanto, podemos tomar como base estes estudos.

O sistema­‑controle do ciclo celular ativa as enzimas e proteínas responsáveis por um processo no tempo correto e as desativa logo após o término de tal processo. Ele também deve assegurar que cada estágio do ciclo tenha terminado antes de iniciar o próximo: deve haver certeza, por exemplo, que a replicação do

DNA foi completada somente uma vez antes do início da mitose, que a mitose tenha terminado antes da divisão da célula em duas e que outro processo de replicação do DNA não ocorra até que a célula tenha sofrido mitose e atingido um tamanho apropriado.2 Assim, existirá material suficiente para distribuir entre as células­‑filhas, isso porque a massa celular influencia a habilidade da célula de proceder pelo start3 e o exit só ocorrerá quando a célula estiver com os cromossomos corretamente alinhados e se comprometer em terminar o processo de divisão, criando duas novas células que ficarão em G1.4,5

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20. Diagnóstico citogenético da leucemia mieloide aguda

Maluf, Sharbel Weidner Grupo A PDF Criptografado

208

Capítulo 20

Maria de Lourdes L. F. Chauffaille

Diagnóstico citogenético da leucemia mieloide aguda

Introdução

A leucemia mieloide aguda (LMA) é caracterizada pela proliferação de mieloblastos anormais. Exposição a benzeno, radiação ionizante e tratamento com agentes alquilantes ou outras drogas citotóxicas podem causar LMA.

Ela ocorre mais habitualmente em indivíduos adultos, e sua frequência aumenta com a idade, até que, acima dos 45 anos, corresponde a

90 a 95% do total de leucemias agudas.

Diagnóstico

O diagnóstico é feito por análise do hemograma, mielograma, imunofenotipagem, estudo cromossômico dos blastos (cariótipo) e análises moleculares.

A classificação da Organização Mundial da

Saúde (OMS) considera como critério diagnóstico de LMA a infiltração da medula óssea (MO) por 20% ou mais de mieloblastos, levando em consideração os aspectos genéticos e moleculares, além de história prévia de mielodisplasia (Tabela 20.1). Daí a razão de, além de examinar morfologicamente os mieloblastos, proceder­‑se à imunofenotipagem e

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28. Citogenética molecular

Maluf, Sharbel Weidner Grupo A PDF Criptografado

Capítulo 28

Maria Isabel de Souza Aranha Melaragno

Mariluce Riegel

Citogenética molecular

Desenvolvimento das técnicas de citogenética molecular

As técnicas de citogenética clássica, baseadas em bandeamentos cromossômicos, permitem o diagnóstico de alterações cromossômicas estruturais com a identificação de deleções, inversões, inserções, translocações e outros rearranjos cromossômicos. No entanto, muitas aberrações estruturais, como pequenas deleções e duplicações menores do que 3 a 5 milhões de pares de base (Mb), cromossomos marcadores e rearranjos cromossômicos complexos, não são possíveis de serem identificadas ou bem caracterizadas. Além disso, os procedimentos citogenéticos clássicos necessitam de cromossomos em metáfase, estando limitados a certas células e tecidos.

No final da década de 1980, a citogenética foi muito beneficiada com a incorporação da técnica de FISH. Essa técnica se fundamenta nos estudos pioneiros de Pardue e Gall1 para a identificação dos genes de RNAr em cortes histológicos de tecidos de Xenopus, os quais utilizavam marcação radioativa para a detecção de híbridos de RNA­‑DNA marcados radioativamente. As técnicas utilizando híbridos

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23. Diagnóstico citogenético da leucemia linfocítica aguda

Maluf, Sharbel Weidner Grupo A PDF Criptografado

Capítulo 23

Paulo Ricardo Gazzola Zen

Giorgio Adriano Paskulin

Rafael Fabiano Machado Rosa

Diagnóstico citogenético da leucemia linfocítica aguda

Definição, epidemiologia e características clínicas

A leucemia linfocítica aguda (LLA) é uma doença biológica e clinicamente heterogênea, caracterizada pela proliferação clonal com acúmulo de células linfoblásticas malignas na medula óssea e no sangue periférico. Ela é considerada uma doença da infância com um pico entre 2 e 5 anos de idade (cerca de 75% de todos os casos de LLA ocorrem em crianças com idade inferior a seis anos) e com uma incidência um pouco maior em indivíduos do sexo masculino.1-3 A LLA é incomum em lactentes (2 a 4% dos casos),4 sendo que sua frequência em adultos compreende cerca de um terço daquela que ocorre em crianças.5

Os sintomas apresentados pelos pacientes com LLA são secundários ao acúmulo de células e geralmente refletem o grau de falha da medula óssea e a extensão da disseminação extramedular. Entre os sintomas mais frequentemente encontrados estão fadiga, letargia, febre, linfadenopatia, sangramento e dores ósseas.3

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