A espermatogênese ocorre no saco escrotal masculino. Uma das coisas mais importantes ao estudarmos esse tema é entendermos que, dentro desse saco escrotal, há o testículo e, dentro do testículo, há o túbulo seminífero. O processo de formação dos espermatozoides ocorre no túbulo seminífero numa temperatura de 34°C.

COMO SE FORMAM OS ESPERMATOZOIDES, AFINAL?

Bom, dentro do túbulo seminífero, existem células que se dividem por meiose para formar o espermatozoide. A célula espermatogônia pode ser do tipo A (células-tronco) ou do tipo B (espermatócitos primários), sendo que as células do tipo B são as células que vão formar os espermatozoides. Essa célula começa o processo de transformação como uma célula diplóide, isto é, com 46 cromossomos.

ANALISANDO O PROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO

A célula espermatogônia, quando evolui sem divisão celular, mantém os 46 cromossomos, porém seu nome muda para espermatócito primário. O fato de a espermatogônia evoluir para espermatócito primário sem divisão celular é para que ela armazene energia para poder fazer a meiose.

Bom, então a meiose 1 é iniciada pelo espermatócito primário e, quando isso acontece, o espermatócito primário irá formar duas novas células haplóides (n), ou seja, cada célula com 23 cromossomos. Essas duas células recebem um novo nome, que é: espermatócito secundário.

Feito isso, o espermatócito secundário é quem tem o dever de fazer a meiose 2. A partir daí, formam-se quatro novas células, que também recebem um novo nome: são as espermátides (n). E esse processo, do espermatócito secundário para as espermátides, recebe o nome de maturação. Atente-se, pois são as espermátides que formam os espermatozoides, e sua formação ocorre no processo chamado espermiógênese.

A espermiogênese, também conhecida como a fase final da produção dos espermatozoides, possui três etapas.

Etapa do Complexo de Golgi

A célula formada, em seu estado de espermátide, possui um núcleo, normal até aí, então, certo? Relembre, foram formadas quatro células, e as células possuem núcleo. Continuando, o Complexo de Golgi [onde são transformadas e armazenadas proteínas e outras substâncias] será bem desenvolvido, isto é, há intensa produção de proteínas e, de um lado da célula, haverá vários grânulos acrossômicos [estrutura eletrodensa]. Bom, grânulos, digamos que são pontinhos, então a partir desse momento, eles fundem, formando um só. Além disso, os centríolos [responsáveis pela movimentação dentro da célula] vão para a parte oposta de onde os grânulos se uniram.

Para curiosidade, são os centríolos que formam aquele flagelo do espermatozoide, o “rabinho”.

Etapa do Acrossomo

Nesta etapa, a célula já se encontra em sua forma um pouco mais direcionada para a forma de um espermatozoide. Nesta fase, o grânulo irá para a parte mais anterior ao núcleo, quase na diagonal, para que então se forme o acrossomo [é o acrossomo que, no momento da fecundação, ultrapassa a corona radiata].

Do lado oposto, o centríolo começa a aumentar ainda mais a formação do flagelo, o rabinho. Esse rabinho é que permite ao espermatozoide a locomoção, como se fosse uma cobrinha.

Etapa de Maturação

Fase final, onde o espermatozoide está pronto, com o acrossomo bem anterior ao núcleo. Aliás, ele também é desprendido do citoplasma que depois será fagocitado [ingerir ou englobar partículas ou células]. Na posição intermediária do espermatozoide [o pescoço do espermatozoide] há mitocôndrias que são importantes para dar energia para o flagelo se locomover em direção ao óvulo.

Gametogênese é o processo que leva à produção dos gametas. Na mulher, os gametas são produzidos nos ovários, enquanto que nos homens os gametas são produzidos nos testículos. O processo de gametogênese na mulher é chamado de ovogênese ou oogênese, já o processo de formação de gametas no homem é chamado de espermatogênese.

→ Tipos de gametogênese

Existem dois tipos básicos de gametogênese nos seres humanos:

• Espermatogênese: ocorre no homem, mais precisamente nos testículos. Responsável pela produção de espermatozoides, esse processo inicia-se na puberdade e acontece durante toda a vida adulta.
• Ovogênese ou oogênese: ocorre na mulher, mais precisamente no ovário. Responsável pela produção do ovócito maduro, esse processo inicia-se antes mesmo do nascimento da mulher e é retomado na puberdade. A mulher, no entanto, não produz gametas durante toda a vida adulta: a ovogênese é interrompida quando a mulher atinge por volta dos 50 anos de idade.

Tanto na espermatogênese quanto na ovogênese, observamos a presença de dois processos de divisão celular: a meiose e a mitose. A mitose garante o aumento do número de células, já a meiose garante a redução do material genético do gameta. Dessa forma, na meiose, são produzidas células haploides. A redução do material genético é importante para que, no momento da fecundação, ocorra o retorno do número de cromossomos da espécie.

→ Espermatogênese

A espermatogênese é o processo que leva à formação do espermatozoide. Ocorre no interior dos testículos, nos chamados tubos seminíferos, e inicia-se na puberdade, influenciado pelo hormônio testosterona.

A espermatogênese inicia-se com as células denominadas espermatogônias. Existem dois tipos de espermatogônias: as espermatogônias do tipo A e as espermatogônias do tipo B. As espermatogônias do tipo A sofrem mitose e originam novas espermatogônias. Já as espermatogônias do tipo B dividem-se e formam o espermatócito primário, o qual sofrerá meiose.

Após a primeira divisão meiótica, os espermatócitos primários originam dois espermatócitos secundários. Os espermatócitos secundários passam, então, pela segunda divisão meiótica e originam as espermátides. No final da meiose, um espermatócito primário dá origem a quatro espermátides.

As espermátides, então, passam pelo processo de espermiogênese e originam os espermatozoides.

No processo de espermiogênese, observa-se a formação do acrossomo (vesícula encontrada na região da cabeça do espermatozoide que apresenta enzimas que garantem a entrada do espermatozoide no ovócito secundário), perda de grande parte do citoplasma e desenvolvimento do flagelo, que garante a movimentação eficiente do espermatozoide.

O processo total de formação do espermatozoide (espermatogênese) dura, em média, sete semanas. Ao final da espermatogênese, o espermatozoide é liberado no interior do túbulo seminífero.

→ Ovogênese ou oogênese

A ovogênese ocorre no interior do ovário feminino e leva à formação do óvulo.

A ovogênese inicia-se ainda durante a vida uterina e leva à formação do ovócito maduro (óvulo). As ovogônias dividem-se por mitose e transformam-se em ovócitos primários. Esses ovócitos entram em meiose, mas interrompem a divisão logo no início do processo, ainda na prófase I.

Entender o que é especiação é importante para compreender melhor os processos evolutivos e o surgimento de novas espécies.

Especiação: Como Surgem Novas Espécies

Especiação é o termo usado para referir-se à divisão de uma linhagem que produz duas ou mais espécies diferentes. De forma resumida, trata-se do processo de surgimento de uma nova espécie, cujo evento crucial é o isolamento reprodutivo.

Esse isolamento impede o fluxo gênico entre populações, e, segundo o conceito biológico de espécie, quando isso ocorre, pode-se afirmar que uma nova espécie surgiu.

→ De que forma ocorre a especiação?

Existem três tipos básicos de especiação:

• Alopátrica

A especiação alopátrica ocorre por isolamento geográfico. Uma barreira física (como montanhas, rios ou grandes distâncias) impede o contato entre indivíduos que antes pertenciam à mesma população.

Esse isolamento impossibilita o cruzamento entre os grupos, reduzindo o fluxo gênico. Com o tempo, devido a diferentes pressões seletivas, ocorrem mudanças genéticas e surgem mecanismos de isolamento reprodutivo, resultando na formação de novas espécies.

Esse é o modelo mais aceito para o surgimento de novas espécies animais.

Efeito Fundador ou Especiação Peripátrica

Um caso especial de especiação alopátrica acontece quando um pequeno grupo se separa da população original. Nesses grupos pequenos, a especiação ocorre mais rapidamente devido à ação da deriva genética.

No entanto, pelo número reduzido de indivíduos, há maior chance de extinção do grupo.

• Simpátrica

A especiação simpátrica ocorre sem separação geográfica. Ou seja, duas populações coexistem no mesmo espaço, mas não se cruzam.

Logo no início, surgem modificações genéticas ou comportamentais que impedem o cruzamento entre os grupos, caracterizando o isolamento reprodutivo.

• Parapátrica

Nessa forma de especiação, duas populações vivem em áreas contíguas com diferenças ecológicas, mas sem barreiras geográficas.

Há uma zona de contato onde ocorre cruzamento e surgimento de híbridos, enquanto nas extremidades as populações não se cruzam.

Essa zona híbrida pode atuar como barreira, impedindo o fluxo gênico completo e facilitando o processo de diferenciação entre as populações.

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O francês Lamarck foi o primeiro cientista a apresentar uma teoria sobre a evolução das espécies. O Lamarckismo tem duas leis principais:

• Lei do Uso e Desuso
• Lei dos Caracteres Adquiridos

Essa teoria foi publicada no livro “Filosofia Zoológica”, em 1809.

De acordo com Lamarck, as modificações ocorridas no organismo decorrem de processos adaptativos ao meio onde a espécie vive. O uso de partes do corpo para garantir a sobrevivência levaria a alterações do organismo, transmitidas posteriormente aos descendentes. E, no sentido contrário, o desuso de uma parte do corpo provocaria a atrofiação da mesma, característica que também seria transmitida de geração em geração.

Exemplo: segundo o Lamarckismo, a girafa tem o pescoço comprido devido ao esforço que seus antepassados fizeram para alcançar os galhos mais altos das árvores.

Atenção: anos depois, a lei dos caracteres adquiridos foi refutada por cientistas.

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Neolamarckismo

Epigenética

O termo epigenética refere-se a todas as mudanças reversíveis e herdáveis no genoma funcional que não alteram a sequência de nucleotídeos do DNA. Inclui o estudo de:

• Padrões de expressão que são passados para os descendentes
• Mudanças espaço-temporais dos genes durante a diferenciação celular
• Fatores ambientais envolvidos na alteração da expressão genética

Conceito de Evolução segundo os Neolamarckistas

Como surgiu?
Surgiu no século XIX, associado à posição dos naturalistas que viam a herança dos caracteres adquiridos como o mecanismo evolutivo mais importante.

Esse conceito de evolução admite a seleção dos organismos mais aptos pela seleção natural, mas principalmente defende a transmissão dos caracteres adquiridos aos descendentes como papel fundamental na evolução das espécies.

Críticas ao Darwinismo

O Neolamarckismo aceita a seleção natural como um fator importante da evolução orgânica (animais e plantas), mas considera também outros fatores, como a herança de caracteres adquiridos.

Essa teoria explicaria, por exemplo, casos como a repulsão dos ratos ao cheiro da fruta, que não eram bem explicados pela ideia da “sobrevivência do mais apto”.

Divergências com o Lamarckismo

• Não dá importância aos fatores anteriormente descritos por Lamarck.
• A teoria salienta o efeito direto do ambiente na alteração dos organismos (forma, estrutura, cor etc.).
• Tanto as células somáticas quanto as gaméticas são afetadas.
• Em certos casos, as células somáticas podem produzir as células gaméticas.
• A teoria consiste na força vital interna e na lei do uso e do desuso.
• Acredita que a mudança no ambiente provoca uma reação nos animais.
• Apenas as células somáticas são afetadas, portanto, os caracteres adquiridos são desenvolvidos durante a vida.
• Esses caracteres adquiridos são passados para a próxima geração.

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Hipótese Heterotrófica

Segundo essa hipótese, os primeiros organismos eram estruturalmente muito simples, e as reações químicas em suas células também deviam ser simples. Eles viviam em um ambiente aquático e rico em substâncias nutritivas, mas provavelmente sem oxigênio na atmosfera ou dissolvido na água dos mares.

Nessas condições, é possível supor que, tendo alimento abundante ao seu redor, esses primeiros seres utilizavam esse alimento já pronto como fonte de energia e matéria-prima. Eles seriam, portanto, heterotróficos (hetero = diferente; trofos = alimento): organismos que não são capazes de sintetizar seus próprios alimentos a partir de compostos inorgânicos.

Já os seres capazes de sintetizar seus próprios alimentos a partir de substâncias inorgânicas simples são chamados de autotróficos (auto = próprio; trofos = alimento), como as plantas.

Fermentação: Um Processo Anaeróbico

Dentro da célula, o alimento precisa ser degradado. Na Terra primitiva, a via metabólica mais simples sem oxigênio era a fermentação, um processo anaeróbio (an = sem; aero = ar; bio = vida). Um dos tipos mais comuns de fermentação é a alcoólica, onde a glicose é degradada em etanol e gás carbônico, liberando energia.

Esses organismos começaram a se reproduzir, aumentando em número. Com o tempo, a síntese pré-biótica de matéria orgânica cessou, tornando o alimento escasso. Isso gerou competição intensa e extinção de muitos organismos.

Surgimento dos Seres Fotossintetizantes

Com o acúmulo de gás carbônico, surgiram seres capazes de captar luz solar com auxílio de pigmentos como a clorofila, iniciando a fotossíntese (foto = luz). Eles sintetizavam seus próprios alimentos a partir de água e CO₂, não competindo com os heterotróficos.

Esses primeiros seres fotossintetizantes foram fundamentais na modificação da atmosfera, liberando oxigênio e transformando-a de redutora para oxidante.

Respiração Aeróbica

Com a presença de oxigênio, surgiram organismos capazes de realizar respiração aeróbica, que degrada glicose em CO₂ e água, liberando muito mais energia do que a fermentação. Isso deu vantagem aos organismos aeróbios em ambientes com escassez de matéria orgânica.

Hoje, os processos de fermentação, fotossíntese e respiração ainda ocorrem na Terra. Todos os organismos respiram e/ou fermentam, mas apenas alguns realizam fotossíntese.

Resumo da Hipótese Heterotrófica

Fermentação → Fotossíntese → Respiração Aeróbica

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Hipótese Autotrófica

Alguns cientistas argumentam que a vida não surgiu em mares rasos e quentes, como propuseram Oparin e Haldane, já que a superfície terrestre era instável, bombardeada por meteoritos e cometas.

Durante esse período, os impactos derretiam ou vaporizavam a superfície da Terra. Um grande impacto pode ter dado origem à Lua. Hoje, esses impactos são visíveis apenas na Lua, pois na Terra foram apagados pela erosão.

Vida nos Assoalhos Marinhos

Diante desse cenário, é proposto que a vida surgiu em locais protegidos, como os assoalhos dos mares primitivos. Em 1977, foram descobertas nas profundezas oceânicas as fontes termais submarinas, onde há vida abundante mesmo na ausência de luz.

Ali vivem bactérias autótrofas que realizam quimiossíntese, um tipo de síntese orgânica sem luz. Elas são a base da cadeia alimentar local e vivem em simbiose com animais marinhos.

Quimiossíntese: Fonte de Energia Primordial

A descoberta dessas fontes levantou a hipótese de que os primeiros seres vivos realizavam quimiossíntese, obtendo energia de reações inorgânicas, como:

Sulfeto ferroso + gás sulfídrico → sulfeto férrico + gás hidrogênio + energia

Essa energia seria usada para sintetizar compostos orgânicos a partir de CO₂ e H₂O.

Ordem Evolutiva da Hipótese Autotrófica

Segundo essa visão, a ordem dos processos seria:

Quimiossíntese → Fermentação → Respiração Aeróbica

A hipótese autotrófica vem ganhando força, pois sugere que os primeiros seres vivos foram bactérias extremófilas, semelhantes às que habitam fontes termais submarinas e suportam temperaturas entre 60°C e 105°C.

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Evolução

Acredita-se que o planeta Terra tenha se formado há aproximadamente 4,6 bilhões de anos, e que naquela época a Terra não tinha condições de abrigar nenhum tipo de ser vivo.

À medida que o tempo foi passando, o planeta foi passando por várias transformações e criando condições para o surgimento da vida, mas a pergunta que é feita desde a Antiguidade é: “Qual a origem dos seres vivos?”.

Muitas pessoas acreditavam que um “princípio ativo” ou “vital” teria a capacidade de transformar matéria bruta em seres vivos, e a partir dessa interpretação eles elaboraram a Teoria da geração espontânea, também chamada de Teoria da abiogênese, na qual todos os seres vivos originavam-se espontaneamente da matéria bruta.

Essa teoria foi contestada por muitos cientistas, que através de experimentos comprovaram que um ser vivo só se origina de outro ser vivo pré-existente, nascendo então a Teoria da biogênese. Assim, surgiram vários questionamentos de como teria surgido o primeiro ser vivo. Muitas são as teorias e as hipóteses sobre esse assunto, mas as principais teorias modernas sobre a origem do primeiro organismo vivo são a Panspermia e a Evolução química.

Panspermia

A panspermia defende que o surgimento da vida na Terra teve início a partir de seres vivos ou substâncias precursoras da vida, provenientes de outros locais do universo. Em outras palavras, a vida teria se originado em outros planetas e foram trazidas para a Terra através de esporos ou formas de vida resistentes, aderidas a meteoritos que caíram sobre a Terra e que ainda continuam caindo.

Nos meteoritos que caem sobre a Terra foram encontradas algumas moléculas orgânicas, indicando que a formação dessas moléculas é comum no Universo, e levando a crer que realmente há vida em outros planetas e que o espaço interestelar não é um ambiente tão hostil à vida como pensávamos.

Teoria da evolução química

Outra teoria muito defendida por cientistas é a Teoria da evolução química ou Teoria da evolução molecular, proposta inicialmente pelo biólogo inglês Thomas Huxley e aprofundada anos depois pelo também biólogo inglês John Burdon S. Haldane e pelo bioquímico russo Aleksandr I. Oparin.

Segundo essa teoria, a vida teria surgido a partir de um processo de evolução química, onde compostos inorgânicos combinaram-se originando moléculas orgânicas simples (açúcares, aminoácidos, bases nitrogenadas, ácidos graxos etc.), que se combinaram produzindo moléculas mais complexas como proteínas, lipídeos, ácidos nucleicos etc., que deram origem a estruturas com capacidade de autoduplicação e metabolismo, dando origem aos primeiros seres vivos.

As duas teorias não entram em conflito, pois tanto os defensores da panspermia quanto os da evolução química concordam que, onde quer que a vida tenha se originado, o processo deve ter ocorrido por evolução molecular. Outro ponto que os defensores de ambas as teorias concordam é que para que tenha surgido vida na Terra, as condições ambientais foram fundamentais, como água em estado líquido, moléculas orgânicas e fonte de energia para as reações químicas.

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Origem da Vida

A biogênese surgiu para contrapor a ideia de abiogênese, que sugeria que um ser vivo poderia surgir de matéria bruta.

A origem dos seres vivos no planeta é um dos temas mais intrigantes da ciência. Diversos pesquisadores tentaram explicar o fenômeno ao longo da nossa história, alguns com teorias falhas e facilmente refutadas e outros com teorias mais conscientes. A seguir falaremos a respeito de duas teorias bastante conhecidas que tentam explicar a origem dos seres vivos: a teoria da abiogênese e a teoria da biogênese.

Abiogênese

A teoria da abiogênese ou teoria da geração espontânea explica a origem da vida a partir da matéria bruta, ou seja, de uma matéria sem vida. Um dos exemplos clássicos dessa teoria é a crença de que camisas sujas poderiam dar origem a ratos. Outro exemplo é o lodo dos rios, que poderia dar origem a alguns anfíbios e répteis.

Apesar de parecer absurda, essa teoria era aceita até meados do século XIX e representava o pensamento em uma época que poucos recursos tecnológicos existiam. Até esse momento não se tinha conhecimento de células, gametas e, muito menos, de mecanismos evolutivos e genéticos. Assim sendo, toda teoria era criada apenas a partir de observações dos acontecimentos do dia a dia.

Biogênese

A teoria da biogênese, por sua vez, surgiu para contrapor a ideia de que a matéria bruta poderia originar um novo ser. Segundo a biogênese, todos os seres vivos são originados de outros seres vivos preexistentes, ou seja, um rato não pode nascer a não ser de outro rato. Espécies de anfíbios e répteis só podem nascer de espécies preexistentes desses animais.

Essa ideia hoje é bem entendida por todos, entretanto, para refutar a teoria da abiogênese, diversos pesquisadores dedicaram anos de estudo para a compreensão dessa questão. Os estudos mais marcantes realizados para explicar a biogênese foram feitos por Francesco Redi e Pasteur.

Abiogênese x Biogênese

Para tentar acabar de vez com a ideia da abiogênese, muitos pesquisadores realizaram experiências para tentar explicar a origem da vida. Um dos primeiros experimentos foi realizado por Francesco Redi.

Esse pesquisador colocou carne no interior de frascos cobertos com gaze e em frascos descobertos. Com o tempo, larvas surgiram no frasco aberto, mas nada aconteceu no frasco fechado. Redi percebeu a visitação de moscas nos frascos abertos, o que sugeria que provavelmente as larvas eram alguma fase de vida desse animal e não que as larvas surgiam a partir da carne. Esse experimento foi, sem dúvidas, um grande avanço para a aceitação da biogênese.

Com o descobrimento de seres microscópicos, começou-se a considerar novamente a ideia da abiogênese por parte de alguns pesquisadores. Iniciaram-se, então, vários outros estudos para compreender a origem desses seres. Entre esses pesquisadores, destacou-se Louis Pasteur.

O experimento de Pasteur foi feito a partir de um caldo nutritivo em um frasco de vidro. Posteriormente, o gargalo foi esticado (frasco tipo “pescoço de cisne”) e o caldo nutritivo foi fervido para matar todos os micro-organismos. Com o tempo, observou-se que nada surgia no interior do frasco. Entretanto, após a quebra do gargalo, houve a proliferação de micro-organismos. Isso sugeria que no ar existiam micro-organismos que, em contato com o líquido, desenvolviam-se.

A partir desses experimentos, a teoria da abiogênese caiu em descrédito e a biogênese foi aceita pelos cientistas. Entretanto, apesar de sabermos que um ser vivo surge de outro, a biogênese não explica o surgimento do primeiro ser vivo.

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Quem são os Cientistas e Qual é o Seu Papel?

Você já assistiu algum filme que possuía um cientista maluco? Talvez devido à imagem passada por esses filmes, muitas pessoas pensam que os cientistas são seres fantásticos, gênios ou loucos que fazem tudo explodir. Vamos discutir então quem são os cientistas e qual é o seu papel em nossa sociedade.

Os cientistas têm a tarefa de observar, pesquisar, elaborar métodos classificatórios e, em colaboração com outros profissionais, como os técnicos de laboratório e os estudantes das universidades, criam instrumentos eficazes para conhecer melhor a natureza, especialmente os seres vivos e as suas interações com o ambiente.

Método científico

Os cientistas têm um método de trabalho – o método científico. Esse está dividido em etapas:

1. Observar um fato (ou um fenômeno) e coletar os dados.
2. Levantar um problema (uma dúvida ou um questionamento).
3. Formular uma hipótese (uma possível resposta para o problema).
4. Realizar experimentos controlados.
5. Avaliar os experimentos e, se necessário, testar novamente.
6. Elaborar conclusões.

Introdução à Biologia

A Biologia é a ciência que estuda os seres vivos ou, mais especificamente, as características dos seres vivos e a maneira como eles interagem entre si e com o meio. Através da Biologia podemos compreender as mudanças lentas na anatomia dos seres vivos através dos processos evolutivos.

Porém, para estudar tudo isso não podemos nos tornar cientistas errantes, como dos filmes e desenhos animados, que simplesmente “descobrem” uma série de novidades. Há que se ter método, descrição e organização classificatória para que o conhecimento adquirido tenha validade científica.

Um método científico, resumidamente falando, pode ser definido como uma rotina de procedimentos para averiguar uma ideia e chegar a uma conclusão cientificamente aceita.

Características Gerais dos Seres Vivos

Os seres vivos apresentam características gerais que permitem diferenciá-los dos seres não vivos. Costumamos ouvir que os seres vivos nascem, crescem, reproduzem e morrem. Entretanto, existem características ou funções fundamentais que, em conjunto, podem definir aquilo que chamamos de vida.

A seguir, descrevemos 12 das características que permitem identificar um ser vivo.

1. Organização celular

Os seres vivos são formados por células. Eles podem apresentar uma célula (seres unicelulares) ou várias células (seres pluricelulares). As células são estruturas altamente organizadas e funcionam coordenadamente. Nos seres multicelulares, células semelhantes se combinam para formar os tecidos, que participam da construção dos órgãos. Uma organização mais elevada é a formação dos sistemas de órgãos.

A maioria dos autores indicam que todos os seres vivos são formados por uma unidade funcional e estrutural: a célula. De acordo com a estrutura celular, os organismos vivos podem ser simples, como bactérias, ou complexos, como os seres humanos.

2. Composição química

Os seres vivos são formados basicamente por uma junção de elementos químicos, chamados de bioelementos ou elementos biogênicos, que constituem a matéria viva.

A tabela periódica agrupa os 118 elementos químicos conhecidos e destes, carbono (C), oxigênio (O), hidrogênio (H) e nitrogênio (N) são os bioelementos primários.

Os bioelementos primários mais fósforo (P) e enxofre (S) constituem aproximadamente 98% da massa corporal de um ser vivo.

3. Metabolismo

Todos os seres vivos apresentam metabolismo, que corresponde à junção de todas as reações químicas interligadas dentro de um organismo. O objetivo do metabolismo é controlar a energia e os recursos materiais para suprir as necessidades de um ser vivo. As diversas reações em uma célula fazem com que ela se mantenha viva, com capacidade de crescer e se dividir.

O metabolismo pode ser classificado em dois grandes processos: anabolismo (reações de síntese ou construção) e catabolismo (reações de degradação ou quebra).

4. Crescimento e desenvolvimento

Os seres vivos crescem ao longo da vida e aumentam de tamanho ou massa seca (sem levar em consideração a água do organismo). Consequentemente, o número de células no organismo aumenta.

O crescimento e o desenvolvimento seguem padrões, que envolvem genética, hormônios, nutrição e metabolismo. As células podem passar por um aumento de volume (hipertrofia) ou multiplicação que origina novas células (hiperplasia).

5. Reprodução

Os seres vivos são capazes de reproduzir e aumentar o número de componentes da sua espécie através de seus descendentes. Essa capacidade de reprodução pode ocorrer de diferentes maneiras, dependendo do organismo.

Seres unicelulares duplicam seu material genético e dividem-se, originando células novas a partir de uma célula-mãe. Já os seres pluricelulares apresentam células especializadas em reprodução, que são chamadas de células germinativas reprodutivas.

A reprodução pode ser classificada em sexuada, pela união de gametas dos progenitores, ou assexuada, que forma organismos geneticamente idênticos.

6. Hereditariedade

A hereditariedade pode ser definida como a capacidade de transmitir informações genéticas entre os indivíduos de uma mesma espécie para que suas características sejam mantidas de uma geração para outra. Essas informações são transmitidas através de genes, unidades funcionais da hereditariedade, que consistem em fragmentos sequenciados de DNA.

7. Nutrição

Os organismos vivos precisam se alimentar para adquirir nutrientes e energia para sua sobrevivência. De acordo com a nutrição, os seres vivos são classificados em autotróficos e heterotróficos.

Os seres autotróficos conseguem produzir seu alimento a partir de materiais sem vida através de processos como, por exemplo, fotossíntese e quimiossíntese. Já os seres heterotróficos são nutridos a partir de outros seres vivos, retirando moléculas orgânicas.

8. Processamento de energia

Os seres vivos precisam de uma fonte de energia para sobreviver e realizar as atividades celulares. A respiração celular é uma reação química que ocorre dentro das células e é responsável por liberar a energia absorvida através dos alimentos.

Nesse processo, ocorre a quebra das moléculas de nutrientes e a energia liberada é aproveitada pela célula para desempenhar suas funções. Nas plantas, por exemplo, a energia absorvida do Sol é transformada em alimento através da fotossíntese.

9. Irritabilidade

Os seres vivos são capazes de reagir a estímulos e detectar alterações no meio em que estão inseridos. Essa característica recebe o nome de irritabilidade.

As respostas aos estímulos recebidos podem ser positivas, quando a resposta é dada em direção ao estímulo, ou negativas, para que o ser se afaste do que foi detectado.

Sensibilidade é diferente de irritabilidade. A sensibilidade é uma característica exclusiva dos animais, que podem responder de diferentes formas a um estímulo.

10. Movimento

Os seres vivos são capazes de se movimentar, sair de um local ou mudar de posição. Por exemplo, os animais podem percorrer distâncias ao se locomoverem, e as plantas se curvam em direção ao Sol.

O movimento pode ser perceptível pela movimentação externa, como reação aos estímulos, ou pode ocorrer com as estruturas dentro do próprio organismo. Por isso, o movimento é necessário para a manutenção da vida.

11. Homeostase

A homeostase, interpretada como “estado estável”, é o mecanismo que garante que as condições internas necessárias para o funcionamento do organismo sejam mantidas constantes.

Temperatura e concentração de substâncias químicas são exemplos de fatores regulados nos seres vivos.

12. Evolução e adaptação

A evolução biológica faz parte da adaptação dos seres vivos. Um ser vivo pode passar por um processo de modificação para ajudá-lo a sobreviver no ambiente e dar continuidade à espécie.

A evolução está relacionada com a diversidade dos seres vivos, em um processo de desenvolvimento a partir de um ancestral comum ou de seleção natural. A adaptação pode ser vista como uma estratégia de defesa para manutenção da espécie, como é o caso da camuflagem.