Introdução à Biologia

O que a Biologia Estuda?

A palavra biologia vem do grego bios “vida” e logos “estudo” ou “tratado”. 

Podemos conceituar biologia como: a ciência que estuda os seres vivos e suas manifestações vitais. 

Essas manifestações vitais são utilizadas para diferenciar os seres vivos dos seres brutos. 

Características da Vida: 

A Terra está cheia de vida. Nas profundezas dos oceanos e no ponto mais alto de latas montanhas é possível encontrar seres vivos. Tanto nas altas temperaturas vulcânicas, que queimariam a pele humana ao menor toque, como de baixo da neve, em temperaturas abaixo de zero grau, é possível encontrar vida. É claro que não são os mesmos seres que podem viver nessas condições tão extremas, mas eles possuem uma série de características comuns que expressam a vida. Não é fácil definir vida, mas é possível enumerar algumas características presentes nos seres vivos. 

Para ser considerado um ser vivo, esse tem que apresentar certas características como: Ser constituído de célula (presença de um envoltório); buscar energia para sobreviver (apresentar uma maquinaria bioquímica); responder a estímulos do meio; reproduzir (apresentar um programa reprodutivo estabelecido); evoluir. Ter metabolismo próprio. 

Um ser vivo, para ser assim considerado, não precisa ter todas as características que vamos estudar aqui, mas certamente possuir parte delas. 

Vamos estudar as seguintes manifestações vitais dos seres vivos: composição química, organização celular, metabolismo, excitabilidade, reprodução, e evolução. 

Composição Química:

É o conjunto de átomos que compõem os seres. A matéria viva se caracteriza pelo equilíbrio de bilhões de íons e de moléculas, que constituem seu equipamento bioquímico. 

A análise química das células de qualquer ser vivo revela a presença constante de certas substâncias que, nos diversos organismos, desempenham fundamentalmente o mesmo papel biológico. 

Os componentes químicos da célula podem ser divididos em dois grandes grupos “Inorgânicos e Orgânicos” 

• Componentes inorgânicos: são moléculas simples, e estão representados pela água e sais minerais. 
• Componentes orgânicos: são moléculas que possuem carbono na sua constituição, e são representados pelos carboidratos, lipídios, proteínas, vitaminas e os ácidos nucléicos. 

Organização Celular 

Enquanto nos seres não vivos não há uma organização complexa, nos seres vivos há unidades organizadas denominadas células. 

Célula: é a unidade morfológica (anatômica) e fisiológica dos seres vivos. E está dividida em três partes: membrana celular, citoplasma e núcleo. 

Com exceção dos vírus os demais seres vivos são constituídos por células. Essas apresentam constituição e organização diversificadas, como se observa a seguir: 

Quanto ao Número de Células: 

• Unicelular : organismo constituído por uma única célula. Exemplos: bactérias, cianobactérias, protozoários, algumas algas e alguns fungos. 

• Pluricelular : organismo constituído por várias células. Exemplos: algumas algas, alguns fungos, todos os vegetais (considerando-se que as classificações atuais colocam todas as algas eucariontes no Reino Protista) e todos os animais. 

Quanto à Organização Nuclear: 

• Procarionte ou procariótica: não apresenta a carioteca ou membrana nuclear. Exemplos: bactérias e cianobactérias.

Cianobactéria

• Eucariontes ou eucarióticas: são células mais complexas que os procariontes e apresentam carioteca ou envoltório nuclear e, portanto, o material genético organizado. Exemplos: Protozoários, algas protistas, fungos, vegetais e animais. 

Subdivisões das Células Eucariontes: 

Células Vegetais (com cloroplastos e com parede celular; normalmente, apenas, um grande vacúolo central).

                                                   Epiderme foliar  em corte paradérmico.

Elodea

Células Animais (sem cloroplastos e sem parede celular; vários pequenos vacúolos).

 Células da mucosa bucal.

Tecido epitelial, mostrando em roxo o núcleo das células.

Metabolismo

É o conjunto de transformações que ocorrem nos seres vivos. As substâncias que formam o corpo dos seres vivos estão em contínua modificação. Reagem umas com as outras e se modificam. 

O metabolismo ocorre quando, por exemplo, uma molécula de açúcar libera energia para o ser vivo, moléculas de aminoácidos se unem para formar as proteínas necessárias para o organismo, ou quando as enzimas digerem o alimento no intestino. O metabolismo pode ser dividido em: 

• Catabolismo: reações que provocam a quebra de substâncias. Exemplos: respiração aeróbica, fermentação, digestão entre outros. 
• Anabolismo: reações que provocam a síntese (produção) de substâncias. Exemplos: fotossíntese, quimiossíntese, fotorredução entre outros. 
• Homeostase: conjunto de fenômenos que garantem o equilíbrio do organismo. Exemplo: o suor controlando a temperatura.

Tanto os organismos autótrofos como os heterótrofos necessitam de retirar a energia contida nas moléculas dos açucares. Isso eles fazem através da respiração. Essa energia é utilizada pelos seres vivos em suas várias atividades. 

Excitabilidade 

É a capacidade de um ser vivo de responder a um estímulo. São diversas as formas de um ser vivo responder a um estímulo, por exemplos: correr, andar, paralisar, tremer entre outros, porém depende sempre da participação de um dos dois fenômenos a seguir: 

• Sensibilidade: envolve a participação do sistema nervoso; os organismos que apresentam podem responder de forma diferente ao mesmo tipo de estímulo. Exemplo: quando o estímulo é um beijo, ele pode ser rejeitado (no caso de um estranho, feio e de odor desagradável) ou aceito (no caso de um parente, um namorado ou namorada, isso se o odor for agradável). 

• Irritabilidade: não tem a participação do sistema nervoso; são respostas atribuídas, sempre, da mesma forma. Exemplo: o fechamento da folha da planta, popularmente conhecida como malícia ou dormideira, ao ser tocada. 

Reprodução 

É a capacidade que os seres vivos têm de dar origem a novos indivíduos da mesma espécie. A reprodução é uma característica vital para a espécie, mas não para o indivíduo. 

Essa característica é necessária para manter uma espécie no decorrer dos tempos, curiosamente não é necessária para manter a vida de um indivíduo. Assim, se um único macaco-prego deixar de se reproduzir, a espécie continuará existindo. Porém, se todos os macacos-prego deixarem de se reproduzir, em uma única geração eles deixarão de existir. 

A reprodução pode ser: 

• Reprodução assexuada ou agâmica: ocorre em um único organismo e pode ser: Cissiparidade ou fissão binária ou divisão simples ou bipartição e Gemiparidade ou Brotamento. Ex.: vírus, bactérias, algas unicelulares e em alguns protistas. 
• Reprodução sexuada ou gâmica: ocorre pela união de duas células (gametas) que originam na maioria das vezes indivíduos diferentes, ou seja, há necessidade de dois sexos para haver reprodução entre os indivíduos. Ex.: homem x mulher, galo x galinha... 

Evolução 

É o processo através do qual ocorrem mudanças ou transformações nos seres vivos ao longo do tempo, dando origem a espécies novas. 

Os seres vivos são capazes de se modificar no decorrer do tempo graças, principalmente, as mutações. 

Sem essa capacidade a vida acabaria no planeta, já que este está continuamente se modificando. Se os seres vivos também não se modificassem, não seriam capazes de sobreviver às novas condições ambientais (seleção natural). 

Subdivisões da Biologia 

Assim como nas outras ciências a Biologia também apresenta subdivisões ou campos de estudo. Não é possível para um biólogo trabalhar conhecendo exclusivamente seu campo de ação. Um botânico deve ter conhecimentos de citologia, genética, zoologia. Há diversas formas de apresentar os campos da Biologia.

SUBDIVISÕES	OBJETO DE ESTUDO
Bioquímica ou Citoquímica	Os componentes químicos da matéria viva e seus respectivos papéis biológicos.
Citologia	Á célula, sua estrutura e seu funcionamento.
Histologia	Os tecidos formados pelas células.
Embriologia	A formação e o desenvolvimento dos embriões.
Genética	Os processos da hereditariedade, isto é, como os genes são transmitidos e como atuam.
Evolução	As origens e as modificações que as espécies sofrem no decorrer do tempo.
Ecologia	A estrutura e a função dentro das unidades da natureza, os ecossistemas.
Anatomia	A forma e a estrutura dos diferentes elementos constituintes dos seres vivos.
Fisiologia	O funcionamento das estruturas dos seres vivos sejam elas as células, os tecidos, os órgãos, os sistemas e o próprio ser vivo como um todo.
Taxonomia	Os critérios e a classificação dos seres vivos.
Paleontologia	Estuda fóssil e impressões deixados pelos seres que habitaram a Terra num passado remoto.

Referências: 

CURTIS, H. Biologia Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1985.