OS SERES VIVOS E O MEIO AMBIENTE

O meio ambiente é composto por recursos naturais como a água, o ar, a fauna, a flora, os seres humanos, bem como uma série de componentes físicos, químicos, biológicos e sociais.

Ao estudar um ser vivo, compreendemos como ele vive e como ele se relaciona com tudo que o cerca.

A área da ciência que estuda as relações dos seres vivos entre si e com o meio ambiente onde vive é denominado de ecologia.

A palavra ecologia vem do grego oikos que significa casa e logos que significa estudo, ou seja, ecologia é o estudo da casa dos seres vivos.

ALGUNS CONCEITOS BÁSICOS EM ECOLOGIA

- Biosfera – A biosfera é formada por todos os ambientes da Terra onde pode existir vida. Existe na Terra uma grande variedade de ambientes, cada ambiente favorece a existência de determinadas espécies de seres vivos  que se relacionam  formando verdadeiras comunidades biológicas.

- Ecossistema  –  É o conjunto de interações dos seres vivos entre si, fatores bióticos, e deste com o ambiente físico, o solo, a água, o ar, o clima, os fatores ditos abióticos. 

- Comunidade - é o conjunto de populações que existe em um ambiente físico. Os animais, as plantas, as algas, os fungos, as bactérias etc.

- População - é o conjunto de indivíduos da mesma espécie que vive em uma região.  Em um ecossistema geralmente encontramos vários seres vivos de diferentes espécies formando diferentes populações

- Espécie - Os seres vivos são considerados da mesma espécie quando se cruzam entre si de forma natural  e geram descendentes férteis.

- Habitat – O habitat de determinado ser vivo é o local onde ele vive, é o seu endereço. 

- Nicho ecológico – O modo de vida de uma espécie, as atividades que ele realiza, do que ele se alimenta como ele se reproduz, todos os seus hábitos no seu habitat, compreende o seu nicho ecológico.

AS INTERAÇÕES NUM ECOSSISTEMA

Num mesmo ecossistema, quando duas espécies de seres vivos têm os mesmo nichos ecológicos, haverá competição entre elas.
A competição ocorre quando indivíduos de uma mesma espécie ou de espécies diferentes disputam alguma coisa no ambiente, como por exemplo: Parceiro para acasalamento, alimentos, lugar para morar, água etc.
Nos seres de mesma espécie ou espécie diferentes quando a competição se torna muito grande a espécie menos adaptada migra para outras regiões ou muda seus hábitos alimentares, o que pode levar a sua extinção.
Esse tipo de relação funciona como mecanismo de seleção natural, pois os indivíduos que conseguem vencer a competição podem provocar o desaparecimento da outra espécie ou a sua mudança de hábitat. Se os nichos ecológicos de duas espécies diferentes forem também diferentes, não haverá competição entre elas.
 A competição é um tipo de relação ecológica. Existem outros tipos de relações ecológicas

RELAÇÕES ECOLÓGICAS

Estas relações podem ser:

§  Relações harmônicas - Ninguém é prejudicado.

§  Relações desarmônicas – Alguém é prejudicado.

§  Relações interespecíficas – Entre espécies diferentes.

§  Relações intra-específicas – Dentro da mesma espécie.

Tipos de relações
- Colônia – Existe ligação física (anatômica) entre os indivíduos.
- Sociedade – Não existe ligação física (anatômica) entre os indivíduos
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RELAÇÕES HARMÔNICAS INTERESPECÍFICAS

- Mutualismo – É um tipo de relação obrigatória onde às espécies se beneficiam e não podem sobreviver separadamente.
- Comensalismo: Nesta relação uma espécie é beneficiada em termos alimentares e a outra é indiferente, em termos de custo-benefício.
- Inquilinismo: Esse tipo de relação ocorre quando uma espécie vive sobre a outra ou no interior de uma espécie hospedeira a fim de se proteger ou conseguir recursos para sua sobrevivência, sem que a outra seja prejudicada.
- Protocooperação: Neste tipo de relação às espécies vivem trocando benefícios, mas elas podem se separar. Não tem caráter obrigatório


RELAÇÕES DESARMÔNICAS INTRA-ESPECÍFICA

- Competição intra-específica – indivíduos da mesma espécie competindo entre si por alimentos, fêmeas etc.
- Canibalismo – Relação negativa onde um indivíduo se alimenta de outro da mesma espécie
Relações desarmônicas interespecíficas
- Parasitismo: Uma espécie parasita outra como forma de obter alimento. A espécie parasitada é denominada de hospedeiro e  se prejudica com a relação.
 - Predatismo: Ocorre quando uma espécie de animal captura, mata e come indivíduos de outra espécie animal. Esse tipo de relação é importante porque  regula a densidade populacional de presas e predadores.

A ENGENHARIA GENÉTICA E A SÍNTESE DE INSULINA

 Uma conquista recente no campo da biotecnologia é o uso de bactérias para a produção de proteína animal de interesse comercial. Por exemplo, hoje estão sendo comercializadas insulina e somatotrofina (ou somatotropina) humanas produzidas por bactérias. 

 A maneira mais antiga, e ainda hoje bastante utilizada, para se obtiver insulina é fazer sua extração a partir de pâncreas de bois e porcos. 

A insulina que esses animais produzem é bastante parecida com a insulina humana, e pode mesmo exercer suas funções em nosso organismo. Entretanto, algumas pessoas reagem com manifestações alérgicas a essa insulina. 

Hoje em dia já é possível fabricar insulina a partir de bactérias, que normalmente não produzem essa substância. 

As bactérias também têm DNA como material genético, e produzem RNA para sintetizar proteínas. A bactéria da espécie Escherichia coli tem um segmento de DNA que possui entre quatro e cinco mil genes. Além desse segmento essa bactéria possui porções circulares de DNA que recebem o nome de plasmídios. 

Os plasmídios são capazes de se reproduzir, duplicando seu DNA. Assim, quando a célula de uma bactéria se multiplica, cada célula filha recebe um cromossomo e plasmídios iguais aos da célula mãe.

 Essas bactérias vivem em nosso intestino sem nos fazer nenhum mal. São especialmente utilizadas em trabalhos e pesquisas de engenharia genética.

Figura 1:

 As células filhas têm cromossomo e plasmídios iguais aos da célula mãe. Os genes contidos nos plasmídeos não são essenciais para a vida da bactéria, mas podem ser responsáveis pela síntese de proteínas que aumentam a resistência dessas bactérias aos antibióticos. 

As bactérias se reproduzem muito rapidamente. Uma célula de Escherichia coli leva cerca de vinte minutos para se multiplicar, produzindo duas células. A cada duplicação, todo o material genético também se duplica. 

 Como fazer a bactéria produzir insulina humana?

 Como produzir uma proteína que não está codificada no DNA? 

 Para a bactéria poder produzir insulina humana, ela precisa ter o RNA específico para sintetizar essa proteína. Para ter o RNA específico para essa proteína, ela precisa ter o DNA com as informações corretas. Nenhuma bactéria produz insulina, e, portando, as bactérias não dispõem de DNA com as informações para essa síntese proteica.

 A produção de insulina pelas bactérias é possível graças às técnicas da engenharia genética. Atualmente é possível introduzir segmentos do DNA humano no DNA das bactérias. Existem enzimas capazes de “cortar” o DNA em pontos específicos, isto é, as enzimas reconhecem o local onde há determinadas sequências de bases nitrogenadas e rompem as ligações em locais sempre iguais. Essas enzimas são chamadas enzimas de restrição. 

Usando enzimas como estas se podem cortar segmentos de DNA que contenham informações para a síntese de uma determinada proteína, quer dizer, pode-se cortar o DNA separando partes que contêm genes. Com essa técnica é possível isolar pedaços de DNA com genes escolhidos, como por exemplo, o gene responsável pela síntese de insulina. Também com o uso de enzimas de restrição é possível romper o DNA de plasmídios das bactérias. 

 Figura 2

 Utilizando outra enzima, capaz de refazer as ligações entre as moléculas de DNA, é possível refazer os plasmídeos introduzindo o pedaço de DNA humano. 

Veja a Figura 3 

Com essa técnica consegue-se passar um segmento do DNA humano para o plasmídio de uma bactéria.