Organização Ecológica

NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO EM ECOLOGIA

Quando estudamos os níveis de organização dos seres vivos, podemos analisá-los a partir de diferentes pontos de vista, como os níveis microscópicos, macroscópicos e acima do organismo. Nesse último caso, os níveis de organização são aplicados à Ecologia, uma parte da Biologia preocupada com o estudo da interação dos seres vivos entre si e destes com o meio.

Os seres vivos podem ser estudados em seis diferentes níveis:

Individual - é o organismo pertencente a uma espécie especifica.

 População - Esse nome é dado ao conjunto de organismos da mesma espécie que vivem juntos em uma determinada área. Uma grande família de leões na savana africana, por exemplo, forma uma população.

Acima do nível de população, temos a comunidade, que pode ser definida como um conjunto de diversos organismos de espécies diferentes que vivem em uma determinada área e interagem entre si. Se tomarmos o mesmo exemplo anterior e analisarmos uma savana, teremos leões, girafas e elefantes vivendo em uma mesma área e formando uma comunidade. Vale destacar que esse nível de organização não é formado apenas pelos animais, as plantas e outros organismos que vivem nesse local também fazem parte dele.

Temos ainda o ecossistema, que é o nome dado à comunidade e todos os fatores abióticos existentes com os quais os seres vivos interagem. Ainda seguindo o exemplo da savana, a água, luz e solo da região, juntamente aos seres vivos, formam o chamado ecossistema. Assim sendo, podemos resumir esse nível de organização como a relação entre os fatores bióticos (vivo) e abióticos (sem vida) de uma área.

Frequentemente os ecossistemas são divididos em aquáticos e terrestres como forma de auxiliar o ensino e a compreensão, entretanto, sua complexidade é bem maior e necessita de um estudo detalhado de todas as interações que ali ocorrem. Como exemplo de ecossistemas, podemos citar os jardins, os oceanos, as florestas tropicais e até mesmo um pequeno aquário. O importante é que nesse local existam fatores bióticos e abióticos suficientes para que a vida seja mantida, formando um sistema estável e autossuficiente.

Temos também os biomas, que é uma região que possui clima distintivo (padrões climáticos durante certo período). O clima determina os tipos de organismos que podem viver naquele bioma. É identificado por sua flora (plantas) e fauna (animais). A Terra é dividida em diferentes biomas.

Por fim, temos a biosfera, que é definida como o conjunto de todos os ecossistemas existentes no planeta. Vale destacar que ela pode ser considerada, em sua totalidade, como o maior ecossistema existente. Esse nível engloba todos os locais onde existe vida, desde a área mais profunda do oceano até as grandes florestas tropicais.

Fonte: https://www.coladaweb.com/biologia/ecologia/niveis-organizacao

Biomas Brasileiros

São seis os grandes biomas brasileiros (continentais). Os biomas são conjuntos de ecossistemas (vegetal e animal) com uma diversidade biológica própria.

Segundo o IBGE, no Brasil há seis tipos de biomas continentais e um bioma marinho ou aquático. Quais são os biomas terrestres brasileiros, então?

• Amazônia
• Cerrado
• Caatinga
• Mata Atlântica
• Pantanal
• Pampa

Mapa de Biomas do Brasil

Observe no mapa onde estão localizados os biomas terrestres brasileiros.

Biomas Terrestres do Brasil

Por suas dimensões continentais, o país abriga biomas tão distintos entre si como florestas tropicais até a vegetação cerrada. Conheça um pouco mais dessa diversidade:

Bioma Amazônia

Bioma Amazônia: rios, mata fechada e uma diversidade biológica insuperável

Considerado o maior Bioma brasileiro e a maior reserva de diversidade biológica do mundo, o bioma Amazônia corresponde a quase metade do território nacional.

Abrange os estados brasileiros do: Acre, Amapá, Amazonas, Pará, Roraima; parte de Rondônia, Mato Grosso, Maranhão e Tocantins.

O clima dessa região é quente e úmido e sua densa vegetação é caracterizada pela floresta amazônica com árvores de grande porte.

Bioma Cerrado

O cerrado brasileiro só perde para a Amazônia em termos de diversidade natural

O Cerrado é considerado o segundo maior bioma do Brasil em extensão. Ele abrange os estados do: Maranhão, Distrito Federal, Goiás, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais e Tocantins. Além disso, ocupa uma pequena área de outros seis estados.

O clima predominante no cerrado é tropical sazonal, com períodos de chuvas e de secas. Já a sua vegetação, é caracterizada por árvores de troncos retorcidos, gramíneas e arbustos. Em geral, as árvores são de pequeno porte e esparsas.

Bioma Caatinga

O Xique-xique é um cacto típico da caatinga nordestina

A Caatinga ocupa grande parte da região nordeste do país. Ela abrange os estados do: Ceará, Bahia, Paraíba, Pernambuco, Piauí, Rio Grande do Norte, Alagoas e Sergipe.

Além disso, há presença desse tipo de bioma em pequenas partes dos estados do Maranhão e de Minas Gerais.

Típico do clima semi-árido, localizado no sertão nordestino, a caatinga apresenta uma vegetação arbustiva de médio porte, com galhos retorcidos e folhas adaptadas para os períodos de secas. Os cactus são característicos da Caatinga.

Bioma Mata Atlântica

As cachoeiras e nascentes d'água fazem parte da paisagem das serras da Mata Atlântica

A Mata Atlântica ocupa a faixa litorânea de norte à sul do país. Assim, ela engloba a totalidade de três estados brasileiros: Espírito Santo, Rio de Janeiro e Santa Catarina; grande parte do Paraná e pequenas porções de onze estados.

O clima predominante é tropical-úmido com altas temperaturas e índice pluviométrico. A vegetação nesse bioma é marcada pela presença de árvores de grande e médio-porte formando uma floresta densa e fechada.

Bioma Pantanal

O Jaburu é a árvore-símbolo do Pantanal

O Bioma Pantanal, considerado o de menor extensão territorial do país, abrange dois estados brasileiros, a saber: Mato Grosso e Mato Grosso do Sul.

O clima predominante é tropical continental com altas temperaturas e chuvas, de verão chuvoso e inverno seco.

A vegetação do pantanal é marcada pelas gramíneas, árvores de médio porte, plantas rasteiras e arbustos. O nome desse bioma remete às regiões alagadiças presentes, ou seja, os pântanos.

Bioma Pampa

O Pampa serve de pastagem natural para milhares de animais

O Pampa é o único bioma exclusivamente brasileiro. Ele ocupa mais da metade do território do Rio Grande do Sul.

O clima é subtropical com as quatro estações do ano bem definidas e sua vegetação é marcada pela presença de gramíneas, arbustos e árvores de pequeno porte.

Além disso, esse bioma é constituído de amplas áreas de pastagens, onde se desenvolvem grandes rebanhos.

Biomas aquáticos

Os biomas aquáticos correspondem aos ambientes de água doce (lagos, rios, igarapés...) e salgada (mares e oceanos). Eles são tão ricos em diversidade de espécies quanto os terrestres e também precisam ser conservados.

A maior parte do nosso planeta, mais de 70%, é constituído por água salgada. O bioma marinho é classificado conforme a profundidade da água e das regiões iluminadas ou não pelos raios solares.

Já os biomas de água doce abrangem os córregos, lagos, lagoas, geleiras, reservatórios subterrâneos e rios.

Curiosidades

• Juntos, os biomas da Amazônia e da Mata Atlântica ocupam 100% de oito estados brasileiros.
• O Bioma Amazônia e o Bioma Pantanal ocupam juntos mais de metade do Brasil.
• A maior planície inundável do mundo é o pantanal mato-grossense.
• Atualmente, a Mata Atlântica corresponde a apenas 7% de sua área original.

Fonte: https://www.todamateria.com.br/biomas-brasileiros/

Seres Autótrofos e Heterótrofos

Na natureza há um fluxo constante de energia e matéria orgânica que é essencial para a manutenção da vida. Todos os organismos vivos participam desses processos através das cadeias alimentares, quer sejam autótrofos e produzam o próprio alimento, ou heterótrofos e consumam outros organismos.

Seres Autotróficos

Seres autótrofos são os seres vivos que obtêm nutrientes e energia, aproveitando a luz solar, através da fotossíntese. Como produzem o próprio alimento não necessitam consumir outros organismos, e participam como produtores principais (base) das cadeias alimentares. São organismos geralmente verdes porque contêm um pigmento chamado clorofila, mas outros como as algas azuis ou cianobactérias, contêm também outros pigmentos, que as torna azuladas. Exemplos de seres autotróficos são as plantas, as algas e as cianobactérias.

Mais raramente, a obtenção de energia pode ser feita na ausência da luz solar, através de oxidação química. Esse processo, chamado de quimiossíntese, produz matéria orgânica através de substâncias inorgânicas, como ferro, enxofre e nitrogênio. Algumas espécies de bactérias são capazes de realizar esse processo, exemplos são as Nitrossomonas e Nitrobacter que participam do ciclo do nitrogênio e as Thiobacillus que oxidam o enxofre.

Seres Heterotróficos

Seres heterótrofos são os seres vivos que obtêm nutrientes e energia, consumindo outros seres vivos. Os heterotróficos aproveitam fontes de carbono que fazem parte de outros organismos. Nas cadeias alimentares atuam como consumidores, dependendo direta ou indiretamente dos seres autotróficos.

Caso sejam herbívoros (consumidores primários) se alimentam diretamente dos produtores, e sendo carnívoros (consumidores secundários), se alimentam dos herbívoros. Assim, por exemplo: o sapo é um consumidor secundário já que se alimenta de insetos, mas depende indiretamente das plantas (produtor) que servem de alimento aos insetos.

O tipo da alimentação varia muito entre os heterotróficos. Um animal pode comer tanto vegetais como animais e portanto ser onívoro (morcego, gambá, ser humano); pode se alimentar de restos de animais mortos, sendo chamado detritívoro (urubus, moscas,hienas) ou se alimentar apenas do sangue de um animal, denominados hematófagos (parasitas como os piolhos, pulgas, carrapatos).

Você sabia que as plantas carnívoras são seres autótrofos e heterótrofos? Por não absorver todos os nutrientes necessários durante a fotossíntese, ela complementa sua alimentação com a ingestão de pequenos animais.

Fonte: https://www.todamateria.com.br/seres-autotrofos-e-heterotrofos/

Radicais Livres

"O Oxigênio, tão necessário para a vida humana, vira agente do mal e estraga as nossas células. A respiração pode formar radicais livres, destruidores de células de que o corpo precisa."

Introdução - Respiração Celular

A atividade celular requer energia. Esta energia provém de certos alimentos que a célula obtém, como é o caso dos açúcares. A "queima" celular de açúcares em presença de oxigênio é chamada de respiração celular aeróbia. Este processo é realizado pela maioria dos seres vivos, animais ou vegetais, e fornece à célula a energia necessária às suas atividades. Esta energia é proveniente da "desmontagem" da glicose, que pode ser, simplificadamente, resumida na quebra gradativa das ligações entre carbonos, saindo o CO2; e remoção dos hidrogênios da glicose, em vários momentos do processo; e por fim sua oxidação na cadeia respiratória, com liberação de energia. Nessa cadeia respiratória, 98% do O2 é reduzido a água. Às vezes porém, a mitocôndria deixa escapar um elétron solitário, que é logo roubado pelo oxigênio (os 2% restantes de oxigênio). Com um elétron a mais, o oxigênio escapa - ele agora é o radical superóxido (O2 com um elétron extra). Mas logo encontra uma enzima protetora, a superóxido dismutase, que lhe doa um de seus elétrons. Com dois elétrons a mais reagindo com o hidrogênio, a molécula se transforma na inofensiva água oxigenada, que normalmente vira água ao encontrar certas enzimas (Catalase peroxidase) e vitaminas do complexo B.

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Definição - Quem são os Radicais Livres

Denomina-se radical livre toda molécula que possui um elétron ímpar em sua órbita externa, fora de seu nível orbital, gravitando em sentido oposto aos outros elétrons. Este elétron livre favorece a recepção de outras moléculas, o que torna os radicais livres extremamente reativos, inclusive com moléculas orgânicas. Os radicais livres têm vida média de milésimos de segundo, mas eventualmente podem tornar-se estáveis, produzindo reações biológicas lesivas. O Oxigênio molecular (O2) é um birradical de 16 elétrons que, embora apresentem um elétron não-emparelhado na última camada de cada átomo, é estável porque este elétron gravita na mesma direção, impedindo o O2 de agir como radical livre. Esta condição lhe confere características de potente oxidante, ou seja, receptor de elétrons de outras moléculas. Se ocorrer a entrada de energia, os elétrons não emparelhados tomam direções opostas, formando então uma molécula extremamente reativa chamada de radical livre de oxigênio (superóxido, peróxido de hidrogênio). A água oxigenada (peróxido de hidrogênio) diferentemente dos outros radicais, tem um número par de elétrons, podendo "navegar" por células e, assim, aumentando o risco de "trombar" com um átomo de Ferro. Ao se combinar com o Ferro, a água oxigenada ganha mais um elétron, formando o terceiro e mais terrível dos radicais: a hidroxila, que reage instantaneamente com moléculas da célula.

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Mas são bonzinhos - Funções normais dos radicais livres

Os radicais livres, por atacarem as moléculas, podem ser úteis a alguns organismos. Quando algo estranho consegue entrar no organismo - por exemplo, um vírus, uma bactéria ou uma partícula de pó -, logo soa um alarme químico para as células do sistema imunológico. Os primeiros a chegar ao local são os neutrófilos, capazes literalmente de fazer picadinho do invasor; em seguida, vêm os macrófagos, que engolem e trituram o agente estranho. Essa estratégia de defesa só é possível porque o organismo aprendeu a aproveitar o potencial destruidor dos radicais livres. O macrófago, por exemplo, envolve uma bactéria para bombardeá-la com superóxidos por todos os lados; os neutrófilos também liberam grandes doses desses radicais através de suas membranas, para arrasar o invasor.

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Os vilões atacam - Reações prejudiciais dos radicais livres

Os radicais são capazes de reagir com o chamado lipídio de baixa densidade, ou o mau colesterol, que circula no sangue. Essa gordura alterada pelo oxigênio chama a atenção das células imunológicas, os macrófagos, que fazem um serviço de limpeza no organismo, engolindo uma molécula de colesterol atrás da outra. Essas células, contudo, são convocadas para recuperar eventuais machucados na parede dos vasos e, chegando ali, muitas vezes estouram, de tão gorduchas, espalhando o conteúdo oxidado pela lesão. Isso atrai mais macrófagos para o lugar, criando aos poucos um monte de colesterol depositado, que pode impedir o livre trânsito do sangue (aterosclerose). As membranas celulares são constituídas, principalmente, de lipoproteínas. Estes lipídios da membrana celular, após sucessivos ataques de radicais livres, se enrijecem, surgindo "trincas" na membrana celular. Desse modo, a célula perde o controle da entrada de substâncias tóxicas e da saída de substâncias que necessita. A célula acaba morrendo. Este processo pode explicar o envelhecimento, afinal, quanto mais idade uma pessoa tem, mais radicais livres são encontrados em seu organismo. Em casos de hipoxia, a célula também morre. Em casos de hipoxia temporária, as organelas celulares continuam trabalhando e depositando seus resíduos no citoplasma. Na volta do oxigênio à célula, os resíduos reagem com esse oxigênio, formando radicais livres em excesso e estes, acelerando a morte celular. A doença de Alzheimer, que causa degeneração das células do cérebro (neurônios), gerando demência, pode ter grande contribuição dos radicais livres. Nos cérebros afetados por esta doença são formadas placas, porém ninguém sabia explicar como essas placas provocavam a degeneração e morte dos neurônios. Agora os cientistas descobriram que o principal componente das placas - a proteína beta-amilóide - é capaz de se fragmentar espontaneamente. Os organismos, cautelosos, guardam microscópicos grãos do metal Ferro em algumas proteínas, esses metais só serão liberados em casos especiais. Observa-se, no entanto, que a proteína libera os grãos de Ferro quando se fragmentam. Quando as proteínas beta-amilóides são fragmentadas liberam grãos de Ferro, que ao se encontrarem com água oxigenada formam os radicais livres (hidroxilas). Assim, os radicais produzidos pelas placas podem "corroer" (oxidar) os neurônios e matá-los. A água oxigenada pode encontrar, dentro do núcleo celular, a molécula de Ferro presente nos cromossomos formando mais radicais livres. Estes radicais podem atacar o material genético humano, modificando os sítios das bases nitrogenadas do DNA, fazendo com que a produção de proteínas seja modificada ou interrompida em certos pontos dos cromossomos. Sem os dados perdidos por esse ataque ao material genético, a célula inicia uma multiplicação sem freios, característica do câncer.

Algumas enzimas que sofrem modificações graças ao ataque dos radicais (ou na produção das mesmas ou nos seus sítios ativos) podem ficar inutilizadas ou atacar substâncias erradas, provocando entre outras doenças, a doença auto-imune. A cegueira pode, também, ser causada por radicais livres. Uma doença chamada AMD (da sigla em inglês de degeneração da mácula associada à idade) afeta a mácula (região que envolve a retina). A mácula é rica em gorduras poliinsaturadas, que, como já vimos, é oxidada por radicais livres. Assim forma-se uma barreira que envolve a retina, provocando a cegueira. Nos derrames cerebrais, os radicais livres podem piorar a situação da vítima. Quando há rompimento dos vasos sangüíneos cerebrais, as células atingidas pelo sangramento são mais suscetíveis à ação dos radicais livres (já que a hemoglobina liberada contém Ferro), que causando a morte celular, fazem com que a vítima não retenha um maior controle dos movimentos. Os diabéticos mostram elevados níveis de radicais livres, que atuam nas degenerações e dificuldades de microcirculação periférica e oftálmica. Podemos observar a ação de radicais livres a olho nu. Quando usamos água oxigenada nos cabelos, a água oxigenada encontra o Ferro e juntos formam o radical hidroxila. O radical ataca e destrói os pigmentos do cabelo.

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Quem nos protege deles - Como se prevenir dos radicais livres

Para vencer o desafio dos radicais livres, os seres aeróbios desenvolveram uma bateria de mecanismos de proteção conhecidos como defesas antioxidantes. Como vimos anteriormente, o radical superóxido deverá encontrar uma enzima para transformá-lo em peróxido de hidrogênio. Esta enzima que forma a água oxigenada é a superóxido dismutase, proteína formada pelo organismo. O organismo também produz a catalase e a peroxidase que transformam o peróxido de hidrogênio em água. Com essas substâncias o organismo seria capaz de vencer os radicais livres, porém, com o aumento da expectativa de vida do ser humano, o organismo perde a capacidade de defesa, já que graças a fatores exógenos (externos) que seguem o progresso humano, o poder dos radicais livres aumentou significativamente. Como fatores que dão maior poder aos radicais livres, podemos citar o tabagismo, a poluição do ar, remédios (que tenham alguns oxidantes), radiações ionizantes e solares, maior consumo de gorduras, choques térmicos. Assim o organismo não tem como se livrar dos radicais livres, porém podemos nos prevenir deles. O melhor método de prevenção é através de alimentação rica em antioxidantes. Certos minerais como o Zinco, Cobre e Selênio agem como antioxidantes, pois saciam a voracidade dos radicais. A vitamina E, lipossolúvel, age diretamente nas membranas da célula, inibindo a reação em cadeia da oxidação das gorduras solúveis. O betacaroteno, um percursor da vitamina A, também é lipossolúvel e atua como inibidor de alguns tipos de radicais livres. A vitamina C é uma doadora de elétrons para os radicais livres. Desta forma, uma vez estabilizados, essas moléculas deixam de ser um atentado ao organismo. As três vitaminas ( E, C e Beta-caroteno) devem atuar em conjunto, pois possuem atividades que se complementam. Apesar desse enorme poder das vitaminas, devemos ter certa cautela, já que alguns estudos mostram que vitaminas como a E e o beta-caroteno favorecem o câncer do pulmão em fumantes. Os bioflavonóides, como a ginkgobilina e a rutina, são fitoquímicos (substâncias químicas vegetais) e atuam no equilíbrio e controle de Ferro no organismo, impedindo a formação de radicais hidroxilas. O homem já consegue produzir algumas enzimas importantes contra os radicais livres. Um exemplo é a glutationa, uma enzima com as mesmas propriedades da superóxido dismutase que está sendo testada também no combate à AIDS. Outro processo que vem sendo estudado para o combate aos radicais livres é a Geneterapia. Como sabemos, a superóxido dismutase é produzida no organismo, porém com a gene terapia, podemos inserir um gene que aumentaria a produção desta enzima, fazendo com que o número de radicais diminuíssem no organismo.

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O Radical Vaga-lume livre - A ação dos radicais nos vaga-lumes

O brilho dos vaga-lumes pode ter sido uma adaptação evolutiva contra a intoxicação por radicais livres. Essa hipótese está sendo testada pela equipe do bioquímico Etelvino Bechara, do Instituto de Química da USP. Nos vaga-lumes, a luz é produzida em células especiais - chamadas fotocitos - em uma reação química que consome oxigênio. Testando a hipótese de que a emissão de luz, a bioluminescência, tenha surgido ao longo do processo evolutivo para minimizar os efeitos tóxicos do oxigênio, os radicais livres, Bachara faz uma série de testes. No vaga-lume, a luz é produzida em uma reação química do oxigênio com uma substância chamada luciferina e a reação é controlada por uma enzima - a luciferase. A luciferase catalisa uma reação que usa oxigênio, ela esgota o oxigênio que existe dentro da célula. Esgotando esse oxigênio, supõe-se que o sistema luciferina-luciferase reduza a formação dos radicais livres no vaga-lume, atuando como antioxidante. Em um experimento, vaga-lumes foram expostos a uma atmosfera com 100% de oxigênio e mediu-se a luz emitida. Verificou-se que eles produzem mais luciferase, sugerindo fortemente que a enzima esteja envolvida na desintoxicação contra o oxigênio. Outro experimento está testando se cai a produção da luciferase com pouco oxigênio.

Apoptose: quando a célula programa a própria morte

Batizado de apoptose, o suicídio celular programado tem papel importante em diversos processos vitais e em inúmeras doenças. Sua investigação pode ajudar a desenvolver novas terapias e medicamentos. Maria de Fátima Horta John Ding-E Young Até recentemente os cientistas acreditavam que as células só morriam quando agredidas por fatores externos, por um processo chamado necrose. Agora, sabe-se que existe outra forma: o suicídio celular programado, necessário para eliminar células supérfluas ou defeituosas. Esse fenômeno biológico, batizado de apoptose, tem papel importante em diversos processos vitais e em inúmeras doenças e sua investigação pode ajudar a desenvolver novas terapias e medicamentos. Idéias como morte e autodestruição são sempre sinistras e trágicas. Sempre? Se mudarmos o ponto de vista, veremos que não, pois na natureza tais conceitos podem muitas vezes significar a vida. Por mais cruel que pareça, o extermínio dos indivíduos mais fracos de uma espécie por predadores ou por morte espontânea daqueles que têm defeitos letais — ou seja, a sobrevivência dos mais aptos — ajuda essa espécie a se perpetuar forte e sadia. Esse mecanismo de seleção ocorre também em níveis menos visíveis, como o das células. Muitas células de um organismo morrem para que o conjunto sobreviva. Assim como é preciso gerar novas células para manter processos vitais, é imprescindível eliminar as supérfluas ou defeituosas. No indivíduo adulto, se a multiplicação das células não é compensada de modo preciso por perdas, os tecidos e órgãos crescem sem controle, o que pode levar ao câncer. O que estudos recentes revelaram, porém, é que muitas células carregam instruções internas para "cometer suicídio" no momento em que não são mais úteis ao organismo. Tais instruções são executadas, como um programa, quando certos comandos são acionados. Essa morte programada só atraiu o interesse dos cientistas nos últimos anos, mas sua compreensão já avançou muito. A morte de células já era conhecida há muito tempo, mas acreditava-se que era sempre prejudicial ao organismo. Hoje, ao contrário, sabe-se que seres pluricelulares só atingem sua forma final porque eliminam de modo seletivo certo número de células. A rã e os insetos são exemplos bem familiares. A rã inicia a vida como girino, forma adaptada ao ambiente aquático. Depois, ganha outras estruturas para viver em terra e ao mesmo tempo ter nadadeiras, guelras e a cauda. Essas perdas decorrem da morte das células. Nos insetos, a mudança de larva para animal adulto (de lagarta para borboleta, por exemplo) exige a morte de milhões de células. Outros exemplos são menos visíveis. Durante a fase embrionária de todos os vertebrados, certos neurônios devem enviar projeções longas e finas (axônios) até um músculo, que irá controlar. Se um neurônio não faz essa ligação ou a faz de modo inadequado, está fadado a morrer. A formação da mão humana segue processo semelhante. No início, é um apêndice arredondado, sem dedos definidos. Estes são formados pela multiplicação de algumas células, enquanto as que estão nos espaços entre eles recebem o comando para morrer. Se isso não ocorresse, os dedos de nossas mãos seriam ligados por uma membrana, como nos patos. Necrose: a célula como vítima
Nos exemplos dados, a morte das células é um processo fisiológico normal, totalmente regulado. Mas as células também morrem de modo não-fisiológico, o que causa a maioria das doenças. A morte é patológica ou "acidental" quando a célula é impedida de manter seus processos vitais por lesões físicas ou químicas causadas por fatores externos, como temperaturas extremas, radiação, traumas, produtos tóxicos e falta de oxigênio (como no infarto do miocárdio e na gangrena). As lesões podem ter ainda origem biológica, como nas infecções por bactérias ou vírus. Esse tipo de morte celular, o único conhecido pelos cientistas mais antigos, é chamado de necrose. A necrose é claramente visível por microscopia eletrônica: a célula incha e as organelas do citoplasma, em particular as mitocôndrias, são danificadas, mas o núcleo não sofre alterações significativas. Tais lesões impedem o controle do equilíbrio interno: a água e alguns íons (em especial sódio e cálcio), normalmente bombeados para fora, fluem livremente para dentro da célula, que incha e se rompe. A ruptura libera no tecido vizinho o conteúdo celular, rico em proteases (enzimas que "cortam" outras proteínas) e outras substâncias tóxicas. Além da toxicidade direta para as células vizinhas, o derrame gera substâncias que atraem células do sistema imune, causando intensa reação inflamatória: alguns tipos de glóbulos brancos (em especial neutrófilos e macrófagos) convergem para o tecido em necrose e ingerem as células mortas. A inflamação, típica da necrose, é importante para limitar infecções e remover restos de células, mas a atividade e as secreções dos glóbulos brancos podem também danificar tecidos normais vizinhos, às vezes de maneira devastadora. Apoptose: o suicídio silencioso A morte celular fisiológica é totalmente distinta da necrose. Em primeiro lugar, a célula não incha. Ao contrário, encolhe-se, destaca-se das células vizinhas e começa a apresentar bolhas em sua superfície (processo chamado de zeiose). A membrana e as organelas mantêm sua estrutura intacta e não há alterações evidentes no citoplasma. O núcelo, porém, sofre mudanças dramáticas: normalmente dispersa, a cromatina (conjunto dos cromossomos, que contêm o material genético) forma um ou mais aglomerados nas bordas internas da membrana nuclear. Isso basta para levar as células à morte. As que demoram a morrer podem sofrer outras mudanças: o núcleo parte-se e a célula também divide-se em estruturas ("corpos apoptóticos") contendo porções do núcleo, tomando uma forma inconfundível ao microscópio eletrônico. Em 1972, o australiano John Kerr e os colaboradores escoceses Andrew Wyllie e Alastair Currie descreveram os diferentes aspectos das células na morte programada e na patológica. Para distingui-los, batizaram o primeiro de "apoptose", em oposição à necrose. Em grego arcaico, a palavra apoptose significa "o ato de cair", como caem as pétalas das flores e as folhas das árvores no outono, e foi escolhida porque sugere perdas (a morte celular, no caso) benéficas, necessárias ao bom funcionamento e à sobrevivência do organismo. Após outros estudos, os cientistas sugeriram que a morte celular programada ocorre não só durante o desenvolvimento, mas também em organismos maduros, ao longo da vida. Também sugeriram que na apoptose, ao contrário do que acontece na necrose, a célula participa da própria destruição, e que poderia haver ligação entre a ativação do suicídio celular e doenças degenerativas (como o mal de Alzheimer) e entre sua inibição "incorreta" e doenças replicativas (como o câncer). Uma característica marcante é que a apoptose é "silenciosa". Não há, como na necrose, o "alvoroço" da inflamação. Em geral, as células apoptóticas são as reconhecidas por macrófagos (um tipo de glóbulo branco presente em todos os tecidos) e ingeridas antes que se desintegrem. Isso evita o derrame do conteúdo celular e, assim, não há inflamação e lesão do tecido, garantindo o seu funcionamento normal. Fato interessante é que certas células apoptóticas não são removidas logo, continuando no local às vezes por toda a vida. É o caso dos queratinócitos, células da camada externa da pele. Ao migrar de camadas mais profundas para a superfície, eles morrem por apoptose, mas no processo substituem seu conteúdo pela proteína queratina e ganham uma "capa" impermeável. Assim, a camada protetora mais externa da pele é feita de células mortas, descamadas e trocadas por outras a cada 21 dias, em média. O cristalino (a lente) dos olhos também é formado por células mortas, que substituíram a maior parte de seu citoplasma por proteínas denominadas cristalinas. As idéias inovadoras geradas pelo grupo de Kerr no início da década de 1970 passaram despercebidas por mais de uma década, até que suas previsões começaram a ser confirmadas. Hoje, inúmeros cientistas pesquisam a apoptose e, embora muitas questões continuem sem resposta, vários princípios básicos já foram descobertos.