Usando a vida para nutrir e curar
Pão sobe, iogurte engrossa, insulina salva vidas — todos produtos de organismos colocados em ação. Esta seção final cobre como os humanos aumentam a produtividade (estufas, fertilizantes, controle de pragas), cultivam microrganismos em escala (fermentadores) e modificam organismos deliberadamente: seleção artificial, modificação genética e clonagem.
Edexcel International GCSE Biologia 4BI1, Seção 5 (afirmações 5.1–5.20B) completa o curso. As afirmações sufixadas com B (criação de peixes, micropropagação, clonagem de mamíferos) são exclusivas de Biologia.
Produção de alimentos
Plantas agrícolas. Estufas e túneis de polietileno retêm calor e protegem as culturas, permitindo que agricultores controlem luz, temperatura, CO₂ e água; aumentar CO₂ e temperatura até o ótimo eleva a taxa de fotossíntese e a produtividade. Fertilizantes substituem íons minerais (nitrato para aminoácidos, magnésio para clorofila) que o solo perde a cada colheita. Controle de pragas: pesticidas matam pragas rápida e completamente, mas correm risco de bioacumulação, prejudicando outras espécies e deixando resíduos; controle biológico (introduzir predador da praga) é autossustentável e específico, mas lento e menos controlável se a espécie de controle se espalhar.
Microrganismos. Levedura fermenta açúcar: anaerobicamente produz dióxido de carbono (que faz o pão subir) e etanol; Lactobacillus converte açúcar do leite em ácido lático, engrossando o iogurte. Um fermentador industrial mantém microrganismos no ótimo: precauções assépticas (sem contaminação), nutrientes, temperatura e pH ideais, oxigenação (fornecimento de ar para culturas aeróbias) e agitação (agitador distribui calor e nutrientes uniformemente).
(B) Criação de peixes fornece proteína eficientemente: manter qualidade da água, controlar predação (intraespecífica — entre os peixes — e interespecífica), controlar doenças, remover resíduos, controlar qualidade e frequência da alimentação e realizar seleção de linhagens de crescimento rápido.
Seleção artificial
Escolher pais com características desejadas → cruzá-los → selecionar a melhor prole → repetir ao longo das gerações. Desenvolve plantas com maior produtividade, resistência a doenças ou rusticidade, e animais com mais carne, leite ou docilidade — mas estreita o pool gênico, aumentando a vulnerabilidade a doenças, e exige muitas gerações.
Modificação genética (engenharia genética)
Enzimas de restrição cortam DNA em locais específicos; ligase une pedaços de DNA. Um plasmídeo (ou vírus) atua como vetor: o gene humano da insulina é cortado, inserido num plasmídeo aberto, e o DNA recombinante é absorvido por bactérias, que se multiplicam num fermentador produzindo insulina humana. Plantas GM podem resistir a pragas ou herbicidas ou produzir mais alimento. Um organismo que recebe genes de outra espécie é transgênico.
Clonagem (B)
Micropropagação (cultivo de tecidos): um pequeno explanto é cultivado in vitro num meio nutritivo com hormônios de crescimento, produzindo plântulas geneticamente idênticas — quantidades comerciais de plantas com características desejáveis, livres de doenças e rápidas. Clonagem de mamíferos: um núcleo diploide de uma célula madura é inserido numa célula ovo enucleada (seu próprio núcleo removido); a célula divide-se num embrião implantado numa fêmea gestante — a ovelha Dolly. Animais transgênicos clonados podem produzir proteínas humanas no leite.
Verifique você mesmo
- Cite duas formas pelas quais uma estufa aumenta a produtividade das culturas.
- Aponte uma vantagem e uma desvantagem do controle biológico.
- Por que o Lactobacillus espessa o leite?
- Liste as cinco condições que um fermentador mantém.
- (B) Nomeie dois métodos de controle da predação na piscicultura.
- Dê duas desvantagens da seleção artificial.
- Nomeie a enzima que corta o DNA e a que o liga.
- O que é um vetor na engenharia genética?
- Explique por que bactérias com o gene humano da insulina produzem um medicamento útil.
- (B) Descreva as etapas do clonagem de um mamífero.
Respostas: 1 Retém calor próximo ao ótimo; CO₂, luz e água controlados (quaisquer dois); 2 Vantagem — autossustentável, sem resíduos; desvantagem — lento, e a espécie de controle pode se espalhar; 3 Converte lactose em ácido lático, que coagula a proteína do leite; 4 condições assépticas, nutrientes, temperatura e pH ótimos, oxigenação, agitação; 5 (B) cercas de malha contra predadores interespecíficos; menor densidade populacional contra intraespecíficos; 6 reduz o pool gênico, facilitando a propagação de doenças; exige muitas gerações.
Respostas continuadas: 7 Enzimas de restrição cortam; ligase liga; 8 um plasmídeo ou vírus transportando DNA recombinante para uma célula; 9 multiplicam-se rapidamente no fermentador, secretando insulina humana — seguras e produzíveis em larga escala; 10 (B) Núcleo diploide de uma célula madura → óvulo enucleado → divide-se em embrião → implantado em fêmea receptora.