Livro Didático de Biologia

Livro Didático de Biologia

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Este livro é público - está autorizada a sua reprodução total ou parcial.

Governo do Estado do Paraná Roberto Requião

Secretaria de Estado da Educação Mauricio Requião de Mello e Silva

Diretoria Geral Ricardo Fernandes Bezerra

Superintendência da Educação Yvelise Freitas de Souza Arco-Verde

Departamento de Ensino Médio Mary Lane Hutner

Coordenação do Livro Didático Público Jairo Marçal

Depósito legal na Fundação Biblioteca Nacional, conforme Decreto Federal n.1825/1907, de 20 de Dezembro de 1907.

É permitida a reprodução total ou parcial desta obra, desde que citada a fonte.

SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO Avenida Água Verde, 2140 - Telefone: (0XX) 41 3340-1500 e-mail: dem@seed.pr.gov.br 80240-900 CURITIBA - PARANÁ

Catalogação no Centro de Editoração, Documentação e Informação Técnica da SEED-PR

Biologia / vários autores. – Curitiba: SEED-PR, 2006. – p. 296 ISBN: 85-85380-31-4

1. Biologia. 2. Ensino médio. 3. Ensino de biologia. 4. Organização dos seres vivos. 5.

Mecanismos biológicos. 6. Biodiversidade. 7. Avanços biológicos. I. Folhas. I. Material de apoio pedagógico. I. Material de apoio teórico. IV. Secretaria de Estado da Educação. Superintendência da Educação. V. Título.

CDU 573+373.5

2ª. Edição IMPRESSO NO BRASIL

Autores

Cecília Helena Vechiatto dos Santos

Denise Estorilho Baganha

Dione Aparecida de Souza Durães

Iara Suyama Ferrari

Joel Weçolovis Marilene Mieko Yamamoto Pires

Equipe técnico-pedagógica

Danislei Bertoni

Denise Estorilho Baganha Marina de Oliveira Santos

Assessora do Departamento de Ensino Médio Agnes Cordeiro de Carvalho

Coordenadora Administrativa do Livro Didático Público Edna Amancio de Souza

Equipe Administrativa

Mariema Ribeiro Sueli Tereza Szymanek

Técnicos Administrativos Alexandre Oliveira Cristovam Viviane Machado

Consultora Maria Cristina R. Maranhão Schlichting – UnicenP

Leitura Crítica Lourdes Aparecida Della Justina - Unioeste

Colaboradoras

Leidimeri dos Santos Luciane Cortiano Liotti

Consultor de direitos autorais Alex Sander Hostyn Branchier

Revisão Textual Renata de Oliveira

Projeto Gráfico e Capa Eder Lima / Ícone Audiovisual Ltda

Editoração Eletrônica Ícone Audiovisual Ltda

Carta do Secretário

Este Livro Didático Público chega às escolas da rede como resultado do trabalho coletivo de nossos educadores. Foi elaborado para atender à carência histórica de material didático no Ensino Médio, como uma iniciativa sem precedentes de valorização da prática pedagógica e dos saberes da professora e do professor, para criar um livro público, acessível, uma fonte densa e credenciada de acesso ao conhecimento.

A motivação dominante dessa experiência democrática teve origem na leitura justa das necessidades e anseios de nossos estudantes. Caminhamos fortalecidos pelo compromisso com a qualidade da educação pública e pelo reconhecimento do direito fundamental de todos os cidadãos de acesso à cultura, à informação e ao conhecimento.

editorial absurdamente concentrado e elitista

Nesta caminhada, aprendemos e ensinamos que o livro didático não é mercadoria e o conhecimento produzido pela humanidade não pode ser apropriado particularmente, mediante exibição de títulos privados, leis de papel mal-escritas, feitas para proteger os vendilhões de um mercado

Desafiados a abrir uma trilha própria para o estudo e a pesquisa, entregamos a vocês, professores e estudantes do Paraná, este material de ensino-aprendizagem, para suas consultas, reflexões e formação contínua. Comemoramos com vocês esta feliz e acertada realização, propondo, com este Livro Didático Público, a socialização do conhecimento e dos saberes.

Apropriem-se deste livro público, transformem e multipliquem as suas leituras.

Mauricio Requião de Mello e Silva Secretário de Estado da Educação

Aos Estudantes

Agir no sentido mais geral do termo significa tomar iniciativa, iniciar, imprimir movimento a alguma coisa. Por constituírem um initium, por serem recém-chegados e iniciadores, em virtude do fato de terem nascido, os homens tomam iniciativa, são impelidos a agir. (...) O fato de que o homem é capaz de agir significa que se pode esperar dele o inesperado, que ele é capaz de realizar o infinitamente improvável. E isto, por sua vez, só é possível porque cada homem é singular, de sorte que, a cada nascimento, vem ao mundo algo singularmente novo. Desse alguém que é singular pode-se dizer, com certeza, que antes dele não havia ninguém. Se a ação, como início, corresponde ao fato do nascimento, se é a efetivação da condição humana da natalidade, o discurso corresponde ao fato da distinção e é a efetivação da condição humana da pluralidade, isto é, do viver como ser distinto e singular entre iguais.

Hannah Arendt A condição humana

Este é o seu livro didático público. Ele participará de sua trajetória pelo Ensino Médio e deverá ser um importante recurso para a sua formação.

Se fosse apenas um simples livro já seria valioso, pois, os livros registram e perpetuam nossas conquistas, conhecimentos, descobertas, sonhos. Os livros, documentam as mudanças históricas, são arquivos dos acertos e dos erros, materializam palavras em textos que exprimem, questionam e projetam a própria humanidade.

Mas este é um livro didático e isto o caracteriza como um livro de ensinar e aprender. Pelo menos esta é a idéia mais comum que se tem a respeito de um livro didático. Porém, este livro é diferente. Ele foi escrito a partir de um conceito inovador de ensinar e de aprender. Com ele, como apoio didático, seu professor e você farão muito mais do que “seguir o livro”. Vocês ultrapassarão o livro. Serão convidados a interagir com ele e desafiados a estudar além do que ele traz em suas páginas.

Neste livro há uma preocupação em escrever textos que valorizem o conhecimento científico, filosófico e artístico, bem como a dimensão histórica das disciplinas de maneira contextualizada, ou seja, numa linguagem que aproxime esses saberes da sua realidade. É um livro diferente porque não tem a pretensão de esgotar conteúdos, mas discutir a realidade em diferentes perspectivas de análise; não quer apresentar dogmas, mas questionar para compreender. Além disso, os conteúdos abordados são alguns recortes possíveis dos conteúdos mais amplos que estruturam e identificam as disciplinas escolares. O conjunto desses elementos que constituem o processo de escrita deste livro denomina cada um dos textos que o compõem de “Folhas”.

Em cada Folhas vocês, estudantes, e seus professores poderão construir, reconstruir e atualizar conhecimentos das disciplinas e, nas veredas das outras disciplinas, entender melhor os conteúdos sobre os quais se debruçam em cada momento do aprendizado. Essa relação entre as disciplinas, que está em aprimoramento, assim como deve ser todo o processo de conhecimento, mostra que os saberes específicos de cada uma delas se aproximam, e navegam por todas, ainda que com concepções e recortes diferentes.

Outro aspecto diferenciador deste livro é a presença, ao longo do texto, de atividades que configuram a construção do conhecimento por meio do diálogo e da pesquisa, rompendo com a tradição de separar o espaço de aprendizado do espaço de fixação que, aliás, raramente é um espaço de discussão, pois, estando separado do discurso, desarticula o pensamento.

Este livro também é diferente porque seu processo de elaboração e distribuição foi concretizado integralmente na esfera pública: os Folhas que o compõem foram escritos por professores da rede estadual de ensino, que trabalharam em interação constante com os professores do Departamento de Ensino Médio, que também escreveram Folhas para o livro, e com a consultoria dos professores da rede de ensino superior que acreditaram nesse projeto.

Agora o livro está pronto. Você o tem nas mãos e ele é prova do valor e da capacidade de realização de uma política comprometida com o público. Use-o com intensidade, participe, procure respostas e arrisque-se a elaborar novas perguntas.

A qualidade de sua formação começa aí, na sua sala de aula, no trabalho coletivo que envolve você, seus colegas e seus professores.

Apresentação10

Sumário

Conteúdo Estruturante: Organização dos Seres Vivos

Organização dos Seres Vivos12
1 – Bactérias: “um universo microscópico”15
2 – Vírus: “fluído venenoso”31

Introdução do Conteúdo Estruturante

Introdução do Conteúdo Estruturante Mecanismos Biológicos4

Conteúdo Estruturante: Mecanismos Biológicos

todos os seres vivos?47
4 – Osmose: o equilíbrio natural e necessário63
Introdução do Conteúdo Estruturante Biodiversidade92

Conteúdo Estruturante: Biodiversidade

elas não têm pernas por que rastejam?95

6 – As cobras rastejam por que não têm pernas ou

a vida é uma conseqüência da reprodução?1
8 – DNA: a longa cadeia da vida129
9 – Sangue: um mar vermelho que sustenta a vida145
10 – Que herança é essa?161
1 – Biomas: paraísos naturais ou recursos inesgotáveis?179
12 – Mata Atlântica: socorro!!! Cadê você???193
natureza ou são castigo divino?209

13 – Os problemas ambientais são desencadeados pela ação humana na

Conteúdo Estruturante: Implicações dos Avanços Biológicos no Fenômeno VIDA

Avanços Biológicos no Fenômeno VIDA224

Introdução do Conteúdo Estruturante Implicações dos

a frustração da humanidade?227
para produzir seres inimagináveis?:241
guerreiros em defesa de nosso organismo?255

Ensino Médio

Prezado estudante do Ensino Médio

Você está recebendo o Livro Didático de Biologia. Com este material, você terá a oportunidade de aprofundar e ampliar seus conhecimentos nesta disciplina, além de buscar novos conhecimentos a partir das relações interdisciplinares estabelecidas em cada um dos conteúdos específicos desenvolvidos.

A Biologia, como Ciência, ao longo da história da humanidade, vem construindo modelos para tentar explicar e compreender o fenômeno VIDA. Com isto, estuda os seres vivos quanto a: classificação; mecanismos de funcionamento; origem, evolução e distribuição das espécies; e manipulação do material genético pelo homem.

A proposta deste Livro é apresentar a Biologia a partir da concepção de Ciência como construção humana, buscando na História e na Filosofia da Ciência a fundamentação necessária para a compreensão da construção do pensamento biológico.

O Livro está organizado com base nos Conteúdos Estruturantes da disciplina, ou seja, conteúdos que se constituíram historicamente e estruturam o Ensino da Biologia. Apresentamos, assim, os seguintes Conteúdos Estruturantes:

Organização dos seres vivos; Mecanismos biológicos; Biodiversidade, e Implicações dos avanços biológicos no fenômeno VIDA.

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Biologia

Para cada Conteúdo Estruturante, foram elaborados textos no formato Folhas. Esta nova forma de apresentação dos conteúdos propõe o estudo dos conceitos da Biologia e de suas relações interdisciplinares, a partir da leitura textual e da resolução das atividades, bem como, do aprofundamento dos conteúdos estudados por meio das pesquisas e dos debates indicados no decorrer dos textos.

Em cada Folhas, os conteúdos específicos serão desenvolvidos por professores e alunos, a partir das discussões sobre a problematização inicial, e, na seqüência, pelo aprofundamento dos conteúdos da disciplina de Biologia e das disciplinas de relação interdisciplinar estabelecidas. Durante o estudo, a busca por outros referenciais da própria disciplina e das disciplinas de relações interdisciplinares envolvidas, permitirão o aprofundamento dos conteúdos e o entendimento de como estes são elementos importantes para a compreensão do momento histórico em que vivemos.

Desta forma, o que se pretende com este material de apoio pedagógico é despertar, no âmbito da esfera escolar, as discussões conceituais da disciplina de Biologia, independente do tempo de aula necessário para que ocorra a compreensão dos conceitos envolvidos.

É importante destacar que cada Folhas não apresenta todos os conceitos biológicos que gostaríamos que fossem estudados no Ensino Médio, porém, a organização do tempo e do encaminhamento das discussões serão determinantes para que, a partir dos recortes feitos, muitos outros conceitos sejam estudados e pesquisados.

Bom estudo para todos!

Introdução12

Ensino Médio ã o

Organização dos Seres Vivos

Neste Conteúdo Estruturante, você encontrará uma proposta de estudo que torna possível a compreensão da organização dos seres vivos, relacionando a existência de características comuns entre os mesmos.

Independente do reino a que pertençam, todos os organismos vivos mostram certas características: todos são compostos por células; executam determinadas funções, simples ou complexas, que garantem a sua sobrevivência de acordo com a escala evolutiva da espécie.

Para classificar ou distribuir alguma coisa, alguns critérios precisam ser estabelecidos, pois nenhum sistema isolado de classificação é completamente aceito por todos.

Em relação a classificação e distribuição dos seres vivos, neste Livro utilizaremos o sistema dos cinco reinos de acordo com a proposta de Robert Whittaker (1920 – 1980), baseada no tipo de célula, no nível de organização celular, e no tipo de nutrição:

Monera: procariontes unicelulares, autótrofos e heterótrofos;

Protista: eucariontes unicelulares e pluricelulares, autótrofos e heterótrofos;

Fungi: eucariontes unicelulares e pluricelulares; heterótrofos; Plantae: eucariontes pluricelulares, autótrofos. Animalia: eucariontes pluricelulares, heterótrofos.

E quanto aos vírus? Você percebeu que eles não estão incluídos nesta classificação com a qual nos propusemos trabalhar? Por que será que eles não fizeram parte dessa classificação? Eles são ou não entidades vivas?

O estudo desses organismos (vírus, bactérias, protozoários, algas, fungos, vegetais e animais), possibilita a compreensão da vida como manifestação de sistemas organizados e integrados, em constante interação com o ambiente físico-químico.

Estes organismos perpetuam-se por meio da reprodução e modificam-se no tempo em função de fatores evolutivos, originando a diversidade de formas vivas e as complexas relações de dependência entre elas e o ambiente em que vivem. Dessa forma, recentes estudos sobre

Biologia a filogenia, a classificação e a organização dos seres vivos possibilitam o conhecimento das características gerais e aspectos básicos desses seres, o que permite ao ser humano reconhecer sua importância ecológica e econômica, interferindo no desenvolvimento de tecnologias para modificação do material genético, importante para a produção de produtos farmacêuticos, hormônios, vacinas, alimentos, medicamentos e as implicações éticas, morais, políticas, econômicas e ambientais dessas manipulações.

O conhecimento sobre a ultra estrutura, metabolismo e propriedades hereditárias dos microrganismos, ao longo das últimas décadas, tem resultado no acúmulo de novos conhecimentos que contribuem para atuais informações sobre a natureza fundamental de todos os organismos vivos.

Os seres microscópicos, por exemplo, contribuem com soluções para muitos problemas humanos, tais como: melhoramento na produção de alimentos, exploração de minérios, e solução para os derramamentos de óleo. Por esta razão, mesmo as pessoas que não são cientistas, deveriam estar de alguma forma familiarizadas com as propriedades e atividades dos microrganismos no ambiente.

Os resultados desses estudos são muito interessantes e irão ajudá-lo a identificar quem são os diferentes seres vivos, desde aqueles microscópicos, como as bactérias, até os maiores, como os mamíferos.

Neste Livro, você terá a oportunidade de conhecer melhor a estrutura organizacional dos seres vivos. No Folhas: Vírus: “fluído venenoso”, conhecerá também os vírus, seres cuja especificidade estrutural tem causado muita controvérsia sobre sua identidade.

Já no Folhas: “Bactérias: um universo microscópico”, você saberá um pouco mais sobre as teorias evolucionistas, sobre a origem da vida, bem como a diversidade, importância econômica, ecológica e biotecnológica dos seres microscópicos e macroscópicos e as transformações que eles podem realizar no planeta.

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