Biology’s 4 Big Ideas Thinking Biologically, # 1

Olá, aqui é o Sr. W. Bem-vindo ao primeiro episódio de
Pensando biologicamente: as grandes ideias da biologia. Este é o primeiro episódio de uma
série semanal que farei este ano. Meu objetivo é ajudá-lo a ter sucesso em seu
curso de biologia e aprender mais do que você jamais imaginou imaginar. Ao longo desta série,
enfatizarei as quatro grandes ideias do College Board . Por que? Porque eles são uma
estrutura intelectual fantástica que você pode usar para organizar todas as informações neste
assunto muito rico em informações. Veja o que são: evolução, armazenamento e
transmissão de informações, fluxo de energia e matéria e sistemas e interações de sistemas. E
eles estão todos aqui nesta Apple. A evolução é o processo pelo qual os seres vivos
mudam ao longo do tempo.

Esta maçã é uma Gala ou uma Gala dependendo de como você gosta de pronunciá-la. É
uma variedade cultivada de maçã selvagem não domesticada que evoluiu pela primeira vez na Ásia Central. Se
você pudesse voltar no tempo e voltar apenas cem anos, não encontraria uma Maçã Gala.
Essa variedade só é cultivada há cerca de cem anos. É uma das centenas de
variedades de maçã, cada uma com aparências e sabores diferentes que os humanos criaram por meio de
cruzamentos seletivos. A evolução é um processo que se desenrola ao longo do tempo. Você pode usar um diagrama como este – é
chamado de árvore filogenética – para representar a história evolutiva de qualquer organismo, incluindo
maçãs. As maçãs têm um ancestral comum relativamente recente com as maçãs silvestres. Eles estão mais distantes
de frutas como peras.

Maçãs, maçãs silvestres e peras fazem parte de um enorme grupo
de espécies chamadas plantas com flores que surgiram há mais de cem milhões de
anos atrás, na época dos dinossauros. Um ancestral mais antigo deu origem a
plantas com sementes, mas sem flores, há cerca de 350 milhões de anos. Você pode
voltar às plantas sem sementes e, eventualmente, chegar a um ancestral que não era uma planta. Antes de
450 milhões de anos atrás, não havia vida na terra. Não havia plantas. Naquele ponto, o ancestral da maçã
era algum tipo de alga fotossintética aquática. Se você for bem longe, verá toda a
história evolutiva – essencialmente a árvore da vida. Este é o grupo ao qual as maçãs pertencem: o
reino vegetal. Aqui está o nosso grupo, os animais. Observe que nós e as maçãs temos um ancestral evolutivo
em comum. A maçã é nossa prima evolucionária, assim como todos os outros seres vivos. Há evidências
dessa afirmação surpreendente? Claro: está incorporado em nossos genes, em nós mesmos, em nosso metabolismo.
Chegaremos lá mais tarde nesta série.

A evolução produz adaptações: estruturas com funções
que ajudam os organismos a sobreviver e a se reproduzir. A casca desta maçã é uma adaptação que
evoluiu para atrair animais, permitindo que a maçã seja vista contra um mar de folhas verdes. Essa é uma
característica que co-evoluiu com a visão das cores em primatas amantes de frutas como nós. A casca da maçã
também protege a polpa da maçã contra bactérias e fungos.

A carne é uma adaptação que evoluiu
para ser uma recompensa para os animais que comiam a fruta e engoliam as sementes. As próprias sementes
têm outras adaptações, incluindo um tegumento protetor que permite que as sementes passem pelo
intestino do animal sem serem decompostas pelos ácidos do estômago do animal. Isso permite que as
sementes sejam depositadas em algum lugar onde possam crescer e se transformar em novas macieiras. As adaptações ocorrem
por meio de um processo chamado seleção natural. Em qualquer população há variação nas características. Entre
as sementes de maçã, haverá algumas que têm camadas mais grossas e outras que têm camadas mais finas
. Parte dessa variação é determinada por genes. As variantes que não tiverem sucesso — o que
significa que não são muito boas em promover a sobrevivência e a reprodução —
acabarão sendo removidas da população.

Uma semente de maçã com uma camada muito fina
acabará sendo dissolvida no estômago à medida que for dissolvida. Os genes para essa característica
também serão dissolvidos e isso significa que esses genes não acabarão sendo representados no
pool genético da próxima geração. O oposto acontecerá com características mais adaptativas (que ajudam
um organismo a sobreviver e se reproduzir). Portanto, com o passar do tempo, a seleção natural molda as adaptações. É
muito simples. A segunda grande ideia do nosso curso é o armazenamento e transmissão de informações. Mais uma vez,
pense nesta maçã. Você planta uma semente de maçã e obtém uma nova planta. O que a semente transmite
são informações sobre como construir uma nova árvore. Essa informação é genética e
está armazenada em uma molécula chamada DNA. Vamos pensar no DNA no contexto de uma célula.  O
DNA está no núcleo da célula e envia uma mensagem que vai para partículas que são
chamadas de ribossomos. Esses ribossomos são inacreditáveis ​​porque o que eles podem fazer é
pegar informações enviadas pelo DNA e traduzi-las em proteínas.

A proteína determina as
características das células. E, de fato, através de muitos mecanismos complexos, as proteínas
acabarão determinando as características de todo o organismo. E essas informações
têm mudado ao longo do tempo evolutivo. Na verdade, você pode pensar na evolução como uma mudança na
informação genética transportada dentro do pool genético de uma população. O terceiro tema é o fluxo de energia e matéria
. Esta maçã foi construída por células que utilizam energia solar. A fotossíntese é uma das grandes
reações energéticas dos seres vivos. O que as células fotossintéticas podem fazer é obter energia gratuita da luz solar (
energia livre é a energia disponível que pode ser colhida para realizar trabalho) e usam essa energia para combinar
dióxido de carbono (um gás no ar) e água para criar carboidratos. Esses carboidratos estão cheios
de energia química que as plantas podem usar para alimentar seus próprios processos vitais. Esses carboidratos
também fornecem a matéria — os átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio — que as plantas usam para
se construir .

Agora, essa energia também pode passar para animais como você e eu. O que fazemos é pegar
energia química e combiná-la com oxigênio, liberando a energia necessária para sustentar nossos
processos vitais. Expiramos o dióxido de carbono e o vapor de água. Todo o processo
é chamado de respiração celular e é outro grande processo relacionado à energia da vida. Portanto
temos fluxo de energia do sol para as plantas e depois para animais como você e eu. Observe que
esse é um fluxo unidirecional. A energia não é perdida, mas começa como energia livre útil e
quando os seres vivos terminam com ela, é calor inútil. A energia flui e se dissipa.
Em quase todos os ecossistemas da Terra, a vida é sustentada por um fluxo constante de energia do
Sol. A matéria funciona de maneira diferente: é reciclada. O carbono, por exemplo, passará do dióxido de carbono
no ar para plantas como macieiras. As plantas, além de fazerem fotossíntese, também fazem
respiração celular e isso devolve um pouco de dióxido de carbono ao ar. Os carboidratos produzidos
pelas plantas podem então passar para os animais. Realizamos respiração celular e isso novamente devolve
CO2 ao ar.

Quando os seres vivos morrem, eles são decompostos por bactérias e fungos. A decomposição
devolve dióxido de carbono à atmosfera, portanto, os mesmos átomos circulam no planeta
Terra há bilhões de anos. A ideia número quatro é que a vida é composta de sistemas complexos e interativos
. Um sistema é um grupo de coisas conectadas que formam um todo maior. Você conhece aquela frase
"o todo é maior que a soma das partes?"   É disso que se trata os sistemas. Os sistemas
que mais veremos neste curso são as células, os blocos de construção da vida. Anteriormente, vimos
a Árvore da Vida. Você pode ver aqui que a árvore tem um caule comum e há
três galhos principais. Cada filial é um domínio. Essa é a maior categoria de classificação
e é baseada no tipo de célula. Células mais simples e menores são encontradas em bactérias
e arqueas. Células muito mais complexas, como a deste Paramecium, são encontradas em
nosso Domínio, os eucariotos.

As macieiras são compostas de células eucarióticas assim.
Essas células se interconectam para formar tecidos como o tecido fotossintético desta folha. Os tecidos em interação
formam órgãos como a própria folha. Em cada nível, novas propriedades surgem à medida que o sistema se torna
mais complexo. Organismos, sejam eles feitos de uma célula como este Paramecium ou de trilhões de
células como você e eu, são sistemas abertos. Isso significa que eles têm entradas e saídas. As entradas
em termos de respiração celular são coisas como combustível, alimento e oxigênio. As saídas são coisas como
dióxido de carbono, água e outros resíduos. Os sistemas interagem quando dei uma mordida nesta maçã
que era um organismo consumindo outro organismo.

Esse é um tipo importante de interação. Os
sistemas vivos também estão incorporados em outros sistemas. Uma macieira, por exemplo, faz parte de um ecossistema mais amplo
composto por populações em interação e pela matéria inanimada e pela energia que
as sustenta e todos os ecossistemas fazem parte da biosfera, o sistema vivo que inclui toda a vida na Terra.
Como você vai aprender isso? Não estou me referindo apenas a este vídeo, mas ao curso inteiro.
Aprender requer interação e é por isso que criei um currículo interativo de biologia
e meu site, sciencemusicvideos.com. Então vá lá agora.

Você encontrará o flashcard. Você
encontrará testes de múltipla escolha. Você encontrará os diagramas interativos: maneiras de
interagir para realmente lembrar o que aprendeu. Vá lá agora, há um cartão acima e
um link abaixo. Conclua as atividades e você aprenderá mais do que
jamais imaginou ser possível e se divertirá fazendo isso porque não é um
aprendizado passivo. Se estiver ativo, você terá uma grande sensação de realização. Então vá em frente! É
requer uma assinatura. É uma ótima pechincha, e você também pode fazer com que seu professor compre
uma licença de site para que todos os alunos da sua turma possam aprender juntos. Tem alguma
dúvida? Por favor  deixe nos comentários abaixo. Mas agora vamos
encerrar. Vejo você em sciencemusicvideos.com e vejo você aqui na próxima semana, no próximo
episódio de Pensando Biologicamente.

Obrigado..

Texto inspirado em publicação no YouTube.

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