Biologia

Entenda a vida, suas relações e transformações com explicações, exemplos e exercícios comentados.

Níveis de organização ecológica

Um lobo-guará atravessa uma estrada do Parque Nacional de Brasília. A Ecologia pode descrevê-lo como um indivíduo, como parte de uma população, de uma comunidade, de um ecossistema, de um bioma ou da biosfera. O que cada nível acrescenta ao anterior, e por que uma lavoura de soja e uma cidade também são ecossistemas? Conteúdo e materiais de estudo

Cadeias e teias alimentares

O lobo-guará come fruto de lobeira, gafanhoto e preá na mesma noite. Em que nível trófico ele está, afinal? E por que o mercúrio do garimpo, que as análises não encontram na água do rio, aparece concentrado no peixe carnívoro e no cabelo de quem o come? Conteúdo e materiais de estudo

Pirâmides ecológicas

No Cerrado há toneladas de capim, bilhões de cupins, alguns tamanduás e pouquíssimas onças, e nenhum animal vive de comer onças. No oceano, a massa dos consumidores é cerca de cinco vezes a dos produtores. Como a mesma contabilidade de energia explica uma pirâmide que afunila até acabar e outra que parece estar de cabeça para baixo? Conteúdo e materiais de estudo

Relações ecológicas

Num mesmo galho de árvore do Cerrado crescem uma bromélia e uma erva-de-passarinho: as duas são verdes, as duas estão em cima da árvore, e uma se chama epífita e a outra, parasita. Nas raízes da mesma árvore há um fungo que a ajuda a crescer; no pé dela, um tamanduá abre um cupinzeiro. Como decidir, em cada par, quem ganha, quem perde e quem nem percebe, e por que o nome da relação sai desse saldo, e não da aparência? Conteúdo e materiais de estudo

Dinâmica populacional

Vinte e nove renas soltas em 1944 em uma ilha sem predadores viraram 6 000 em 1963 e 42 em 1966. O que faz uma população crescer, estacionar, oscilar ou desabar, e como se lê cada um desses comportamentos em um gráfico ou em uma tabela? Conteúdo e materiais de estudo

Água e sais minerais

O sal some no copo e o óleo boia; o suor seca e a pele esfria; o gelo flutua; a alface temperada cedo murcha; uma criança com diarreia se recupera com água, sal e açúcar. Como uma única molécula, a água, e um punhado de íons explicam tudo isso, e o que a prova pergunta sobre cada cena? Conteúdo e materiais de estudo

Carboidratos

O arroz do prato, a folha de papel do caderno e a casca do camarão são feitos de açúcar, e nenhum dos três é doce. Como a mesma glicose vira combustível, estoque, parede e armadura, e por que o corpo aproveita o amido do arroz e deixa passar inteira a celulose da alface? Conteúdo e materiais de estudo

Lipídios

A manteiga endurece na geladeira e o óleo de soja continua líquido, nenhum dos dois sai da frigideira só com água, e o rótulo do biscoito separa gorduras totais, saturadas e trans. O que essas moléculas têm em comum, o que muda de uma para outra, e como a mesma família que guarda energia também forma a membrana das células, os hormônios e parte das vitaminas? Conteúdo e materiais de estudo

Proteínas e enzimas

A clara do ovo fica branca na frigideira e não volta atrás; a gelatina com abacaxi fresco não endurece, e com abacaxi cozido endurece; a batata crua faz a água oxigenada espumar, e a cozida não. O que essas três cenas dizem sobre a forma de uma proteína e sobre o que uma enzima faz? Conteúdo e materiais de estudo

Respiração celular

Você sobe quatro lances de escada correndo, o coração dispara, o corpo esquenta e minutos depois ainda está ofegante. O oxigênio que entrou e o gás carbônico que saiu passaram por cada célula do corpo. O que a célula faz com o oxigênio, de onde vem o CO₂ que você expira e como uma molécula de glicose vira cerca de trinta moléculas de ATP? Conteúdo e materiais de estudo

Fermentação

A massa de pão dobra de tamanho sob um pano, o leite morno vira iogurte sem soltar uma bolha, e as suas pernas pesam no fim de uma corrida de 400 metros. Nas três cenas falta oxigênio e as células continuam trabalhando. Como elas obtêm ATP sem oxigênio, por que umas liberam gás e álcool e outras só ácido, e por que esse caminho rende tão menos que a respiração? Conteúdo e materiais de estudo

Teoria celular e tipos de células

Uma película de cebola, um raspado da sua bochecha e uma gota de iogurte vão para o microscópio da escola. Nas três há células, mas só uma tem parede e vacúolo, só uma não tem núcleo, e em nenhuma dá para ver a membrana. O que toda célula tem, o que separa uma bactéria de uma célula sua, e por que o microscópio mostra o núcleo e não mostra a membrana? Conteúdo e materiais de estudo

Membrana plasmática e transportes

Uma alface temperada com sal murcha em meia hora, o soro do hospital tem exatamente 0,9 % de sal, o charque fica semanas fora da geladeira e um maratonista que bebeu água demais termina a prova confuso. As quatro cenas têm a mesma explicação. Qual é, e por que ela decide o que atravessa a membrana de toda célula? Conteúdo e materiais de estudo

Organelas celulares

Uma célula do pâncreas fabrica enzimas que vão digerir o seu almoço no intestino, mas a enzima nasce num ribossomo dentro da célula e precisa sair dela intacta. Por que estações atravessa, em que ordem, o que cada uma faz com ela, e como alguém descobriu esse caminho sem nunca ver a proteína andar? Conteúdo e materiais de estudo

Endossimbiose

Dentro de cada célula sua há centenas de mitocôndrias, e cada uma carrega um anel de DNA que veio só da sua mãe, ribossomos que antibióticos conseguem travar e a capacidade de se dividir ao meio por conta própria. Por que uma peça da célula se comporta como um ser vivo à parte, e o que isso revela sobre a origem das células com núcleo? Conteúdo e materiais de estudo

Núcleo e ciclo celular

Você ralou o joelho numa segunda-feira e no domingo a pele está inteira. As células da borda copiaram os 46 cromossomos, dividiram-se e pararam quando as frentes se encontraram. Onde fica esse DNA, como ele cabe num núcleo de 6 micrômetros, quanto dele existe em cada momento do ciclo da célula, e o que acontece quando uma célula deixa de parar? Conteúdo e materiais de estudo

Mitose e meiose

Um corte no dedo fecha em uma semana com células novas que têm os mesmos 46 cromossomos da célula que as originou; no ovário e no testículo, outra divisão produz células com 23. Como a célula faz as duas coisas, por que a segunda precisa de duas divisões, e como se conta cromossomos e DNA em cada fase para não cair nas trocas que a prova arma? Conteúdo e materiais de estudo

Ciclos biogeoquímicos

O carbono do arroz do almoço e o carbono do diesel do ônibus saem para o ar como a mesma molécula, e o pé de feijão vive cercado de um ar que é 78 % nitrogênio sem conseguir usar um átomo dele. Como descobrir, em cada ciclo, de que reservatório o átomo saiu, quem o moveu e quanto tempo ele leva para voltar? Conteúdo e materiais de estudo

Impactos ambientais e biodiversidade

Uma represa amanhece verde e, dias depois, com peixes mortos; no mesmo ano, o satélite mede milhares de quilômetros quadrados de vegetação derrubada e o observatório de Mauna Loa registra mais gás carbônico no ar do que no ano anterior. O adubo não envenena o peixe, o buraco na camada de ozônio não aquece o planeta e o desmatamento não espalha as espécies pelos biomas vizinhos. Como descobrir, em cada impacto, qual é a pressão, por qual mecanismo ela age e que resposta se mede? Conteúdo e materiais de estudo

Cerrado

Brasília recebe cerca de 1 500 mm de chuva por ano, mais que muitas florestas do mundo, e no entanto a paisagem dominante é um campo de capim com árvores baixas e tortas que queima a cada poucos anos. Por que essa savana não vira floresta, por que a aparência pobre esconde a savana mais rica em espécies do planeta, e como a mesma raiz que torce a árvore faz nascer os grandes rios do país? Conteúdo e materiais de estudo

Sucessão ecológica

Uma ilha de lava nasceu no mar da Islândia em 1963 sem um único ser vivo; um pasto abandonado na borda da Mata Atlântica já tinha solo, sementes e raízes. Por que os dois lugares mudam de comunidade ano após ano, quem chega primeiro em cada um, por que o pasto anda décadas à frente da ilha e onde essa mudança para, se é que para? Conteúdo e materiais de estudo

Origem da vida

Um feijão esquecido na pia azeda em dois dias e fica cheio de micro-organismos. Se Pasteur provou que eles não surgiram do feijão, e que vida só vem de vida, de onde veio a primeira vida, numa Terra de 4 bilhões de anos atrás em que não havia nenhuma? Conteúdo e materiais de estudo

Taxonomia e sistemática

Na placa do zoológico, o lobo-guará é Chrysocyon brachyurus e a onça-pintada é Panthera onca, as duas da ordem Carnivora. Por que o lobo-guará não tem o nome dos lobos, por que a onça e o tigre têm a mesma primeira palavra, e o que a ordem compartilhada permite concluir sobre o parentesco entre os dois? Conteúdo e materiais de estudo

Vírus

Uma gripe volta todo inverno, a vacina do sarampo dura a vida inteira, o Brasil teve 6,5 milhões de casos de dengue em 2024 sem que um antibiótico servisse para um só deles, e uma pessoa que vive com HIV em tratamento não transmite o vírus, mas também não se livra dele. O que é essa partícula que não é célula, não come, não respira e não se divide, e que mesmo assim comanda a célula que a abriga, muda de cara a cada temporada e decide a vacina, o remédio e a prevenção de metade das doenças que você já teve? Conteúdo e materiais de estudo

Vacinas e soros

Uma pessoa picada por jararaca recebe no hospital uma injeção que age em minutos; um bebê de dois meses recebe a vacina penta e só estará protegido semanas depois, mas por anos. As duas seringas têm a ver com anticorpos. O que muda entre entregar um anticorpo pronto e ensinar o corpo a fabricá-lo, e por que só uma das duas pode tirar uma doença do mapa? Conteúdo e materiais de estudo

Bactérias

Um copo de leite azeda numa tarde, um antibiótico interrompido no terceiro dia deixa uma infecção que não cede mais, o feijão do almoço cresceu com nitrogênio tirado do ar por bactérias da raiz, e a enchente traz leptospirose ao posto de saúde. Que célula é essa, sem núcleo e menor que um milésimo de milímetro, que se divide a cada vinte minutos, troca genes sem se reproduzir e está ao mesmo tempo na indústria, no solo, no seu intestino e na lista de doenças do SUS? Conteúdo e materiais de estudo

Protozoários e protozooses

Uma criança com diarreia por água de poço, um homem com o coração dilatado trinta anos depois de dormir numa casa de pau a pique e um garimpeiro com febre a cada dois dias: que ser vivo de uma célula só está por trás dos três casos, por que o antibiótico não o alcança, e por que a prevenção de cada doença é diferente? Conteúdo e materiais de estudo

Fungos

Um pão esquecido amanhece com manchas verdes que ninguém semeou, o fermento faz outro pão dobrar de volume, o cogumelo é vendido entre as verduras sem ser verdura, uma frieira não cede ao antibiótico, e um bolor caído por acaso numa placa deu origem à penicilina. Que organismo é esse, que tem parede celular sem ser planta, guarda glicogênio como você, não engole nada e mesmo assim digere quase tudo? Conteúdo e materiais de estudo

Verminoses

Quatro crianças da mesma escola têm vermes diferentes: um entrou pela pele do pé, outro pela pele na água do riacho, um foi engolido como ovo e outro veio escondido na carne malpassada. Por que ferver a água de beber protegeria só uma delas, e como a porta de entrada de cada verme decide a medida que previne a doença? Conteúdo e materiais de estudo

Saneamento e saúde coletiva

Duas regiões da mesma cidade recebem a mesma chuva de dezembro. Numa, o posto de saúde registra em três semanas quarenta crianças com diarreia, dois casos de leptospirose e os primeiros casos de dengue do ano; na outra, quase nada. O vírus, a bactéria e o mosquito são os mesmos. O que é diferente entre as duas, como se mede essa diferença com um número que permita comparar cidades, e por que a resposta certa quase nunca é um remédio? Conteúdo e materiais de estudo

Grupos vegetais

Um musgo de dois centímetros num muro úmido, uma avenca com pó marrom sob a folha, um pinheiro que solta pinhas e um ipê que enche a calçada de vagens são todos plantas, todos fotossintetizam e todos descendem da mesma alga verde. O que cada um ganhou que o anterior não tinha, por que o pinhão não é fruto, e como três perguntas em sequência classificam qualquer planta que você encontre? Conteúdo e materiais de estudo

Tecidos e órgãos vegetais

Por que a castanha é o fruto do caju e a polpa não é, a batata é caule e a cenoura é raiz, e como um corte, um esquema de flor ou um prato de comida revelam que tecido e que órgão da planta estão ali? Conteúdo e materiais de estudo

Fisiologia vegetal

Como uma planta sem coração, nervo ou cérebro sobe água até a copa, decide quando abrir os estômatos, manda açúcar para o fruto e sabe quando crescer, florescer, amadurecer e esperar? Conteúdo e materiais de estudo

Embriologia

Um ovo de galinha e um ovo de sapo começam do mesmo jeito, uma célula que se divide; três semanas depois, um deles virou um pintinho dentro de uma casca seca no ninho e o outro, um girino que morre fora da lagoa. O que acontece entre a primeira divisão e o animal pronto, de onde saem pele, músculo e intestino, e que invenção embrionária permitiu a répteis, aves e mamíferos nascerem longe da água? Conteúdo e materiais de estudo

Artrópodes

A casca vazia de uma cigarra presa ao tronco, um escorpião no entulho da obra, o mosquito que pica ao entardecer e o camarão do almoço são o mesmo projeto de corpo: uma armadura por fora, pernas em segmentos com juntas e um sangue que não corre em veias. Por que esse projeto obriga o animal a trocar de pele para crescer, por que ele venceu em número todos os outros filos juntos e por que o nome da doença, no posto de saúde, costuma vir com o nome de um artrópode? Conteúdo e materiais de estudo

Vertebrados

Um lambari, um sapo-cururu, um teiú, uma seriema e um lobo-guará dividem o mesmo brejo do Cerrado numa tarde de outubro. Todos têm coluna vertebral e um esqueleto por dentro, e o mesmo desenho de embrião nas primeiras semanas. Mas só um mantém o corpo quente de madrugada, só dois podem viver a vida inteira longe da água, cada um respira por uma superfície diferente e cada um descarta o nitrogênio de um jeito. O que muda, de uma classe para a outra, para que o mesmo plano de corpo caiba no rio, no brejo, na pedra ao sol, no ar e na noite fria? Conteúdo e materiais de estudo

Órgãos dos sentidos

O ouvido zune na saída do show e no dia seguinte o zumbido passou, mas um punhado de células no fundo da cóclea não voltou; o cheiro forte da cozinha some depois de um minuto; você gira três vezes e o mundo continua rodando; uma jararaca acha no escuro um camundongo que não vê, não ouve nem cheira. Nada disso é sentido a mais nem a menos: é a mesma cadeia, um receptor que traduz, um nervo que leva e um centro que interpreta. O que muda de um órgão para outro, e de um animal para outro, é só o primeiro elo. Como ele funciona, e como a prova o cobra? Conteúdo e materiais de estudo

Fotossíntese

Como a energia da luz vira matéria orgânica a partir do gás carbônico do ar, e de onde sai o oxigênio que a planta libera? Conteúdo e materiais de estudo

DNA, RNA e síntese proteica

Uma vacina de RNA faz as células de uma pessoa fabricarem uma proteína de vírus sem alterar uma letra do seu DNA, e uma única base trocada no gene da hemoglobina basta para deformar as hemácias. Como quatro letras escritas numa molécula viram vinte tipos de aminoácidos em outra, e por que a informação só corre nesse sentido? Conteúdo e materiais de estudo

Mutações

Entre as mais de 3 bilhões de letras do genoma, uma só está trocada: um T onde deveria haver um A. Em uma pessoa, isso não muda nada; em outra, causa anemia falciforme; numa região com malária, protege quem carrega uma cópia; numa célula da pele, pode começar um câncer que ninguém herda. Como a mesma categoria de alteração produz destinos tão diferentes, e que três perguntas separam um caso do outro? Conteúdo e materiais de estudo

Leis de Mendel

Dois pais sem a doença têm um filho com anemia falciforme, e o médico diz que a chance de o próximo também ter é de 25 %. De onde sai esse número, por que ele não muda depois do primeiro filho, e como a mesma conta explica o gato sem pelo que pula uma geração e o daltonismo que passa do avô ao neto? Conteúdo e materiais de estudo

Biotecnologia

Um cotonete no nariz detecta meia dúzia de moléculas de RNA de um vírus; uma caneta de insulina entrega um hormônio humano fabricado por bactérias; um gel com seis listras diz quem é o pai de uma criança; uma ovelha nasce sem pai. As quatro cenas usam as mesmas poucas ferramentas moleculares. Quais são elas, o que cada uma pode e não pode fazer, e por que escolher o melhor cupuaçu durante séculos não faz dele um transgênico? Conteúdo e materiais de estudo

Teorias evolutivas

Quase todo mundo explica o pescoço da girafa dizendo que ela esticou para alcançar as folhas e passou o ganho aos filhotes. Essa resposta tem autor e data (Lamarck, 1809) e está errada. O que Darwin propôs no lugar, por que demorou vinte anos para publicar e o que a genética acrescentou depois? Conteúdo e materiais de estudo

Evidências da evolução e especiação

No museu, o esqueleto de uma baleia tem dois ossinhos soltos perto da cauda e a radiografia da asa de um morcego mostra os mesmos ossos da mão humana. O que esses dois fatos permitem concluir sobre parentesco, o que não permitem, e como uma única espécie de roedor separada por um rio pode virar duas? Conteúdo e materiais de estudo

Seleção natural

O inseticida que a prefeitura usava contra o mosquito da dengue deixou de funcionar em poucos anos. A frase "o mosquito se adaptou ao veneno" erra o sujeito e a ordem dos fatos: quem mudou foi a população, e a variante resistente existia antes da primeira aplicação. O que exatamente a seleção natural faz, o que ela não faz, e como se mede isso? Conteúdo e materiais de estudo

Genética de populações

Numa cidade de 10 000 habitantes, o teste do pezinho encontra quatro bebês com anemia falciforme. Como, a partir só desse número, se estima que cerca de 400 moradores carregam o alelo sem saber, e o que a mesma conta revela sobre se a população está ou não evoluindo? Conteúdo e materiais de estudo

Evolução humana

Se o chimpanzé é o nosso parente vivo mais próximo e nunca virou gente, de onde viemos, por que andamos sobre duas pernas e desde quando falamos? Conteúdo e materiais de estudo

Tecidos humanos

Um arranhão de unha arde mas não sangra; um corte de papel, meio milímetro mais fundo, sangra e dói; o ombro queimado de sol descama uma semana depois; uma cartilagem de joelho lesada demora meses para se refazer, e um osso quebrado solda em semanas. Em poucos milímetros de pele estão os quatro tecidos de que todo órgão é feito. Como reconhecer cada um pela organização das células e pela matriz entre elas, e por que o serviço de um órgão sai dessa combinação? Conteúdo e materiais de estudo

Sistema nervoso

A mão sai da panela quente antes de doer, o coração dispara no susto sem que você mande e a perna chuta quando batem abaixo do joelho. Que sinal viaja pelo corpo em milissegundos, por que ele não é uma simples corrente elétrica, como atravessa de uma célula a outra e quem decide a resposta: a medula, o encéfalo ou um ramo que trabalha sem pedir licença? Conteúdo e materiais de estudo

Sistema endócrino

Depois do almoço a glicose do seu sangue sobe, e duas horas depois voltou ao normal sem que você fizesse nada. Um susto no trânsito acelera o coração em dois segundos e passa em cinco minutos. Um mês de cobranças e sono ruim termina em gripe atrás de gripe. Que mensageiros fazem isso, como cada um acha a célula certa no meio de trilhões, e quem avisa a glândula de que já produziu o suficiente? Conteúdo e materiais de estudo

Sistema reprodutor

Um teste de farmácia acusa gravidez duas semanas depois de uma relação, antes de qualquer sintoma. Que hormônio ele detecta, quem o produz, e que sequência de ovulação, fecundação na tuba e implantação no útero precisou acontecer, dia a dia, para ele existir? Conteúdo e materiais de estudo

Sistema cardiovascular

Ao subir uma escada correndo, o coração passa de 70 para 150 batimentos por minuto sem que ninguém mande; num hemocentro, uma bolsa de 450 mL de um doador O negativo serve a qualquer paciente; num consultório, três ondas num papel quadriculado dizem se o ritmo está normal. O que liga o sangue, a bomba e os tubos, e como cada número (5 litros, 120 por 80, 1,34 mL de oxigênio por grama) é calculado? Conteúdo e materiais de estudo

Sistema respiratório

Quando você enche o peito de ar, quem faz o ar entrar: o pulmão, o diafragma ou a atmosfera? Por que a poeira da fumaça de queimada não chega aos alvéolos, como o oxigênio passa para o sangue sem gastar energia, e por que, depois de um minuto prendendo a respiração, a vontade de respirar vence mesmo com oxigênio de sobra no sangue? Conteúdo e materiais de estudo

Sistema digestório

Um pedaço de pão mastigado por um minuto fica doce; duas horas depois é uma pasta ácida no estômago, dezenas de milhares de vezes mais ácida que a boca; no dia seguinte, o que sobrou sai do corpo misturado a bactérias. Onde cada transformação acontece, quem a executa, em que ordem, e como as moléculas atravessam a parede do intestino para chegar ao sangue? Conteúdo e materiais de estudo

Sistema excretor

Numa manhã seca de agosto, uma corredora perde mais de um litro de suor em 10 km, chega com a boca pastosa e, horas depois, a urina sai escura e escassa; numa clínica, uma pessoa com os rins parados passa quatro horas numa máquina que retira do sangue a ureia e a água que sobram. Como dois órgãos de 150 g filtram 180 litros por dia para eliminar um e meio, e quem decide o que volta e o que sai? Conteúdo e materiais de estudo