Organismo
Definição de organismo da biologia: um ser vivo que tem uma estrutura organizada, pode reagir a estímulos, reproduzir, crescer, adaptar-se, e manter a homeostase
Tabela de conteúdos
Um organismo refere-se a um ser vivo que tem uma estrutura organizada, pode reagir a estímulos, reproduzir, crescer, adaptar-se, e manter a homeostase. Um organismo seria, portanto, qualquer animal, planta, fungo, protista, bactéria, ou arquebactéria na terra. Estes organismos podem ser classificados de várias maneiras. Uma das formas é baseando-se no número de células que o compõem. Os dois maiores grupos são os unicelulares (por exemplo, bactérias, arquebactérias, e protistas) e os multicelulares (animais e plantas). Os organismos também podem ser classificados de acordo com as suas estruturas subcelulares. Os que têm um núcleo bem definido são referidos como eucariotas, enquanto que os que não têm são chamados procariotas. Ambos possuem um material genético, mas a localização é diferente. Nos eucariotas, o material genético encontra-se no interior do núcleo enquanto que, nos procariotas, está localizado numa região especial chamada nucleoide. Um sistema moderno de classificação agrupa os seres vivos em três domínios distintos: (1) Archaea (arquebactérias), (2) bactérias (eubactérias), e (3) Eucarya (eucariotas). Tanto as arquebactérias como as bactérias são organismos procarióticos enquanto Eucarya, como o nome sugere, inclui todos os eucariotas. O estudo científico de todos os organismos é chamado biologia. A biologia é um campo na ciência que visa estudar a estrutura, função, distribuição e evolução dos seres vivos.
Etimologia
O termo organismo vem do grego organon, que significa “instrumento”. Sinónimos: forma de vida; ser vivo; ser vivo.
Definição de organismo
Um organismo é definido como uma entidade com vida. Tanto as coisas vivas como as não vivas são basicamente constituídas por moléculas. No entanto, um ser vivo pode ser identificado a partir de um objecto inanimado pelas suas características distintivas. Por exemplo, um organismo é composto por uma ou mais células. Esta estrutura é constituída por moléculas que são biologicamente produzidas e que ocorrem naturalmente. Tais moléculas são denominadas biomoléculas. Exemplos são proteínas, ácidos nucleicos, lípidos, e hidratos de carbono. Estas biomoléculas podem organizar-se em partículas complexas que, por sua vez, podem formar estruturas subcelulares. Estas estruturas subcelulares estão contidas dentro de uma célula. A célula é considerada como a unidade biológica fundamental, uma vez que cada ser vivo é constituído por pelo menos uma célula.
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Um dos componentes subcelulares mais importantes de uma célula é o cromossoma. O cromossoma contém o material genético. Em bactérias e arquebactérias, o cromossoma é um cordão circular de ADN. Nos seres humanos e outras formas superiores de organismos, é uma fita linear de DNA.
A parte do DNA responsável pelas características físicas e hereditárias de um organismo é chamada gene. O código dos genes para os aminoácidos, proteínas e moléculas de RNA. As proteínas são um dos grupos mais ubíquos de biomoléculas. Muitas delas são enzimas que catalisam muitos processos biológicos.
Alterações que envolvem um gene podem levar a mutações. Como resultado, podem surgir características novas. Embora algumas mutações possam ser letais ou causar efeitos prejudiciais, existem também certas mutações que podem levar a resultados benéficos. As mutações podem impulsionar a evolução e a selecção natural. A aquisição de novas características a partir destas mutações pode ser benéfica para a sobrevivência de uma espécie. Por exemplo, uma estirpe de bactérias que inicialmente eram susceptíveis aos antibióticos poderia transformar-se e tornar-se resistente aos antibióticos quando estes adquirem novos genes. A este respeito, um organismo é, portanto, capaz de mudar (por mutação) e de se adaptar.
Além de enzimas, muitas reacções biológicas requerem energia. A forma mais comum de energia utilizada por um ser vivo é o ATP, ou seja, a energia química utilizada para alimentar várias reacções biológicas. Nas plantas e outros organismos fotossintéticos, a energia da luz é convertida em energia química através do processo de fotossíntese. Outra forma de produzir energia é através da respiração celular. A respiração celular é um processo celular em que os hidratos de carbono são processados para produzir energia química.
p>Organismos metabolizam. Isto significa que eles realizam processos que os mantêm vivos. Os processos metabólicos incluem o crescimento, resposta a estímulos, reprodução, eliminação de resíduos, e biossíntese. Duas formas de metabolismo são o anabolismo e o catabolismo. O anabolismo inclui as reacções consumidoras de energia que levam à formação de biomoléculas. Em contrapartida, o catabolismo inclui processos de decomposição de partículas em moléculas mais simples. Os seres vivos realizam estes processos metabólicos de uma forma orquestrada e sistematizada. Têm diversos mecanismos reguladores para assegurar que as condições homeostáticas são mantidas e sustentadas.
Os organismos são capazes de detectar e responder a estímulos. Podem detectar alterações no seu ambiente. Os seres humanos e outros animais têm sentidos para detectar os estímulos. Os cinco sentidos fundamentais são a visão, o olfacto, o tacto, o paladar e a audição. A resposta é crucial para a sobrevivência. Por exemplo, um organismo individual pode afastar-se da fonte dos estímulos. Outros podem deslocar-se para ele.
Os organismos podem reproduzir-se. Podem dar origem a outro do mesmo tipo (espécie). Há essencialmente duas maneiras de o fazer: (1) por reprodução sexual, ou seja, envolvendo gâmetas ou (2) por reprodução assexuada, ou seja, uma reprodução que não envolva gâmetas. Na reprodução assexuada, a descendência é um clone do progenitor. Na reprodução sexual, a descendência é um novo indivíduo formado pela união das células sexuais.
p>Os organismos passam por fases de vida. A descendência irá crescer até à idade adulta, o que significa a fase em que também é capaz de se reproduzir. A nível celular, o crescimento implica um aumento do tamanho ou um aumento do número. Um aumento do tamanho celular é aquele em que a célula aumenta de perímetro à medida que sintetiza e armazena biomoléculas. Um aumento no número implica um aumento no número de células através da divisão celular.
Tipos de organismos
Prokaryotes vs. eukaryotes
O núcleo é uma organela que tem uma membrana (chamada envelope nuclear) perfurada com buracos (chamada poros nucleares). No interior do núcleo encontram-se material genético e corpos nucleares suspensos no nucleoplasma. O nucleoplasma é o material protoplástico dentro do núcleo. Estas estruturas nucleares estão ausentes numa célula procariótica.
O núcleo de uma célula eucariótica é onde ocorre a replicação do ADN (o processo em que um segmento de ADN é duplicado) e a transcrição (um processo em que se produz a transcrição do mRNA). Em contrapartida, estes processos ocorrem no citoplasma de uma célula procariótica. A presença de um compartimento de núcleos permite a compartimentação do material genético e destes processos. O envelope nuclear impede a fácil entrada de moléculas e, assim, regula a passagem de moléculas para dentro e para fora do núcleo. Há um exemplo, porém, quando o núcleo aparentemente desaparece. Durante a divisão celular, o envelope nuclear desintegra-se para permitir que os cromossomas se separem e se desloquem para pólos opostos, e depois reformas para compartimentar o material genético em cada uma das duas novas células.
Parte do núcleo, outras organelas ligadas à membrana encontradas numa célula eucariótica que não estão presentes numa célula procariótica são mitocôndrias, plastídeos, retículo endoplasmático, aparelho de Golgi, lisossomas, e endossomas. Devido à presença de estruturas citoplasmáticas maiores, uma célula eucariótica é notavelmente maior do que uma célula procariótica.
O que é comum entre uma célula procariótica e uma célula eucariótica é a presença de genes que armazenam informação genética. Os ribossomas (estruturas citoplasmáticas que servem como local de síntese de proteínas) estão também presentes em ambos os tipos de células. No entanto, os ribossomas procarióticos são 70S (compostos de 50S e 30S) enquanto que os ribossomas eucarióticos são 80S (compostos de 60S e 40S). E enquanto que os ribossomas dos procariotas são feitos no citoplasma, o processo de síntese dos ribossomas envolve tanto o citoplasma como o nucléolo do núcleo nos eucariotas.
Exemplos de procariotas são bactérias e arquebactérias enquanto que os eucariotas incluem protistas, fungos, plantas, e animais.
Unicelulares vs. multicelulares
Os organismos podem ser descritos como unicelulares (unicelulares) ou multicelulares. Os organismos unicelulares são aqueles que são constituídos por apenas uma célula. Inversamente, os organismos multicelulares são compostos por muitas células que actuam como uma unidade que desempenha uma determinada função. Exemplos de procariotas unicelulares são bactérias e arcaicas e eucariotas unicelulares são protistas e certos fungos. Os organismos multicelulares incluem plantas e animais.
Em organismos multicelulares, um grupo de células compõe um tecido. As células de um tecido têm uma estrutura e função semelhantes. Exemplos de tecidos animais são tecido nervoso, tecido muscular, tecido vascular, e tecido conjuntivo. Quanto às plantas, os exemplos de tecidos são os tecidos meristemáticos, os tecidos permanentes, e os tecidos reprodutivos. Um grupo de tecidos que estão organizados numa unidade anatómica é chamado de órgão biológico. Exemplos de órgãos animais são os seguintes: coração, pulmões, cérebro, estômago, pele, pâncreas, fígado, intestinos, rins, e órgãos sexuais. Nas plantas, os órgãos são raízes, caules, folhas, flores, frutos, e sementes.
Nos animais, os órgãos podem ainda organizar-se num sistema de órgãos. Nos humanos e outros vertebrados, os sistemas são os seguintes: sistema tegumentar, sistema linfático, sistema muscular, sistema nervoso, sistema reprodutivo, sistema respiratório, sistema esquelético, sistema endócrino, sistema imunitário, e sistema urinário. Cada um destes sistemas desempenha uma função particular. Por exemplo, o sistema digestivo é responsável pela digestão dos alimentos. O sistema cardiovascular é para o transporte de biomoléculas e substâncias em todo o corpo. Enquanto um ser vivo multicelular tem sistemas distintos para executar tarefas específicas, um organismo unicelular executaria estes processos da vida como uma única unidade independente.
Classificação taxonómica
Os seres vivos são classificados em três domínios principais, como proposto por Carl Woese. Estes domínios são a Archaea, as Eubactérias (verdadeiras bactérias), e a Eucarya. Abaixo do domínio estão outros níveis taxonómicos principais: reino, phyla, classe, ordem, família, género e espécie.
Domínio Archaea e Domínio Eubacteria
A Archaea e as Eubacteria são ambas procariotas enquanto Eucarya inclui os eucariotas. Assim, tanto a Arquebactérias como as Eubactérias carecem das organelas distintas ligadas à membrana. Contudo, existem diferenças subtis entre as duas que levaram à sua separação em domínios distintos. A Archaea tem genes e certas vias metabólicas que estão mais intimamente relacionadas com as eucariotas do que com as eubactérias. Por exemplo, as enzimas em transcrição e tradução são semelhantes às das eucariotas do que as das eubactérias. Como tal, é-lhes atribuído um domínio próprio, uma vez que têm características diferentes das das bactérias verdadeiras.
Domínio Eucarya
A lista de organismos vivos que pertencem ao Domínio Eucarya é a seguinte:
Protistas
Protistas são seres vivos caracterizados por terem uma organização relativamente simples. Alguns deles são unicelulares e outros são multicelulares. Outro grupo de protistas é colonial, o que significa que formam uma colónia de células independentes. Vivem em habitats aquáticos e carecem de organização especializada de tecidos. Exemplos são os protozoários semelhantes a animais, as algas semelhantes a plantas, os fungos, os moldes de lodo, e os moldes de água.
Fungos
Fungi são eucariotas que são conhecidos pelo seu modo heterotrófico de nutrição uma vez que carecem de clorofila (um pigmento essencial na fotossíntese). Muitos deles são filamentosos. Os filamentos, chamados hifas, são estruturas multicelulares que formam um micélio. Utilizam as suas hifas para absorver os alimentos. São semelhantes às plantas por terem uma parede celular. O seu modo de reprodução é por formação de esporos. O tipo de esporos que produzem (ou seja, assexual ou sexual) é utilizado como base para os classificar em fungos perfeitos (produzem tanto esporos assexuais como sexuais) ou fungos imperfeitos (produzem apenas esporos assexuais). Exemplos de fungos são as leveduras, ferrugens, chifres malcheirosos, bolores, bolhas de ar, míldio e cogumelos.
Plantas
Plantas são formas de vida fotossintéticas multicelulares. Uma das principais características distintivas das plantas é a presença de cloroplastos contendo sistemas de clorofila que recolhem energia luminosa de uma fonte de luz para ser convertida em energia química através da fotossíntese. São eucariotas autotróficas. São capazes de produzir açúcares (como alimento) a partir de dióxido de carbono, água, e energia luminosa. Na fotossíntese, o oxigénio é um subproduto. A planta liberta oxigénio para o ambiente através do seu estômago. Para além dos cloroplastos, outros plastídeos presentes são os cromoplastos (plastídeos que armazenam pigmentos) e os leucoplastos (plastídeos não pigmentados utilizados principalmente para o armazenamento de alimentos). Tipicamente, a maior estrutura citoplasmática de uma célula vegetal é o vacuole, que é utilizado para osmoregulação e regulação da pressão do turgor. As plantas reproduzem-se por meios assexuais e sexuais. A reprodução assexuada é feita através da brotação, formação de esporos, fragmentação e brotação. A reprodução sexual envolve gametas masculinos e femininos. Os traqueófitos, em particular, têm um ciclo de vida de fases alternadas de esporófito e gametófito.
Animais
Animais são eucariotas multicelulares. As células de um tecido são unidas através de junções celulares (por exemplo, junções apertadas, junções de fendas, e desmosomas). A sua falta de cloroplastos (e o pigmento verde, clorofila) torna-as incapazes de fotossíntese. Assim, dependem de outros organismos para o seu sustento. Assim, à semelhança dos fungos, também os animais são heterotróficos. Podem não ter parede celular, mas têm um sistema esquelético que lhes proporciona um suporte estrutural. Possuem também órgãos sensoriais, tais como olhos, nariz, pele, orelhas e língua para detectar estímulos. A informação sensorial é transmitida para o cérebro para processamento. A resposta pode ser retransmitida à célula alvo, por exemplo, outro nervo ou músculo para exercer uma acção. A maioria dos animais reproduz-se através da reprodução sexual. Um gameta macho haplóide une-se a um gameta fêmea haplóide para formar um zigoto diplóide. Os animais respiram tomando oxigénio por inspiração e depois libertando dióxido de carbono por expiração.
Vírus e viroides
Se os vírus são organismos ou não é uma questão de debate. Semelhante a um ser vivo, os vírus têm material genético. No entanto, aparentemente só estão vivos quando estão dentro do hospedeiro. Caso contrário, estão biologicamente inactivos. Quando estão activos, utilizam a maquinaria biológica do hospedeiro, especialmente para a replicação. Para além dos vírus, os viroides são outro exemplo de uma entidade acelular. Parecem estar vivos, uma vez que são patogénicos. Contêm também material genético (por exemplo, uma pequena cadeia de ARN).
Estrutura de um organismo
Um organismo unicelular ou multicelular é composto pela unidade fundamental da vida, a célula. Como mencionado anteriormente, a célula é a unidade fundamental de todos os seres vivos. É uma estrutura ligada à membrana que contém várias estruturas citoplasmáticas. Os procariotas e os eucariotas unicelulares podem ocorrer como uma unidade de vida funcional independente. Pelo contrário, os eucariotas multicelulares têm várias células que actuam como uma unidade, desempenhando uma função particular.
Uma célula viva contém um protoplasto encapsulado por uma membrana de plasma. O protoplasto contém o citosol e as estruturas citoplasmáticas, tais como organelas e inclusões. Em eucariotas, as organelas principais incluem o núcleo, o retículo endoplasmático, o aparelho de Golgi, as mitocôndrias, e os cloroplastos. Cada uma destas organelas é especializada numa tarefa específica. Por exemplo, o núcleo é o centro de controlo da célula. Os genes dentro do núcleo contêm os códigos que especificam a sequência de aminoácidos e proteínas.
Quando uma célula precisa de uma proteína específica, o código do gene para ela abre-se para permitir a criação de uma transcrição (mRNA). A transcrição é posteriormente traduzida no ribossomo ligado ao retículo endoplasmático, para que a proteína recém-produzida seja submetida à maturação dentro do retículo endoplasmático. Quando terminada, a proteína é transportada para o aparelho Golgi para ser rotulada. A etiqueta determina para onde a proteína iria a seguir, ou seja, para transporte fora ou dentro da célula.
A mitocôndria (plural: mitocôndria) é uma organela semi-autónoma responsável pela geração de ATP (por ciclo do ácido cítrico e vias de fosforilação oxidativa). É uma organela semiautónoma porque tem o seu próprio material genético. Da mesma forma, o cloroplasto, que é em grande parte para fotossíntese, também é semi-autónomo porque tem o seu próprio ADN. Estes DNAs extranucleares são diferentes do ADN nuclear. De facto, é utilizado como base na teoria do Endosymbiotic. De acordo com esta teoria, estas organelas semi-autónomas são provavelmente os primeiros procariotas que foram engolfados por uma célula maior. Eventualmente, o procariotas dentro da grande célula adaptou-se e viveu em simbiose com o seu hospedeiro.
Evolução dos organismos
Até agora, como a vida começou ainda não é clara. Há várias teorias que sugerem como surgiu a vida na terra. Por exemplo, em Abiogenesis, sugere que a vida teve origem em matéria não viva e o processo que a fez acontecer provavelmente levou vários biliões de anos.
A terra primitiva é retratada como sopa primordial. Foi comparada à sopa porque a terra poderia ter sido um habitat aquoso contendo vários compostos, especialmente RNA.
Na hipótese do mundo do RNA, presume-se que a vida primordial era baseada em RNA. Isto porque o RNA é uma molécula que pode actuar como material genético e, ao mesmo tempo, como um catalisador. Recentemente, a NASA especulou que os meteoritos que caíram na Terra a partir do espaço exterior poderiam ter sido a fonte dos blocos de construção do RNA (bem como do ADN). Esta presunção é devida às nucleobases que encontraram nos meteoritos. (Ref. 1) Isto poderia significar que os primeiros organismos não tinham organelas e, portanto, eram procariotas.
Organelas provavelmente surgiram de uma simbiose entre uma célula mais pequena e uma célula maior. A célula mais pequena poderia ter-se transformado em organelas semi-autónomas, como uma mitocôndria ou um cloroplasto. Um dos sinais de que isto pode ser verdade é a semelhança dos ribossomas 70S das mitocôndrias com os dos procariotas.
O organismo primordial hipotético de onde descende toda a vida na terra é referido como o Último Ancestral Comum Universal (LUCA). Este ancestral comum pode ter existido há cerca de 3,5 a 3,8 mil milhões de anos (era paleoarqueana). (Ref. 2, 3)
Um diagrama chamado árvore evolutiva (também conhecida como a árvore da vida) pode ser uma ferramenta útil no estudo das relações filogenéticas. A forma como os organismos divergiram de uma forma para outra é representada pelos ramos da árvore. E com ela, a ancestralidade comum entre organismos também pode ser rastreada e identificada. O rastreio do curso evolutivo de todos os seres vivos levaria à LUCA. No entanto, nem todos os cientistas apoiam esta teoria. Por exemplo, Jean-Baptiste Lamarck refutou esta teoria. Ele acreditava na vida emergindo não apenas de um, mas de muitos. (Ref. 4)
Organismos multi-celulares podem ter emergido há cerca de 600 milhões de anos. Na história geológica, ocorreram explosões cíclicas de vida e extinções em massa. Uma das explosões notáveis de vida ocorreu durante o período Ediacaran. Presume-se que a biota de Ediacaran seja constituída por seres vivos unicelulares e multicelulares. Outra explosão de vida ocorreu durante o período Cambriano (cerca de 541 milhões de anos atrás). Em 2016, estima-se que o número de espécies que habitam a terra seja de cerca de 1 trilião. (Ref. 5)
Ver também
- Life
- Prokaryote
- Eukaryote
Li>O que vive
- NASA – Investigadores da NASA: Os blocos de construção de ADN podem ser feitos no espaço. (2011, 1 de Janeiro). Obtido no Link
- Doolittle, W. F. (Fevereiro de 2000). “Uprooting the tree of life”. Scientific American 282 (2): 90-5.
- Glansdorff, N., Xu, Y., & Labedan, B. (2008). “O último ancestral comum universal: emergência, constituição e legado genético de um precursor esquivo”. Biology Direct 3: 29.
- Bowler, P. J. (2003). “Evolução. The History of an Idea’, terceira edição, p.90-91.
- The History of Animal Evolution. (2000, 1 de Janeiro). Obtido no Link
- Os investigadores descobrem que a Terra pode ser o lar de 1 trilião de espécies NSF – National Science Foundation. (2016, 1 de Janeiro). Obtido de: https://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=138446
Leitura adicional
- Sistema de classificação – Centro de Aprendizagem Científica. (Este artigo desenvolve o sistema de classificação de organismos e evolução constante).