Introdução e Conceitos Científicos

Método Científico

• Composto por três etapas fundamentais:
  1. Observação: Recolha sistemática de informações sobre o mundo.
  2. Formulação de Hipóteses: Tentativas de explicação de acontecimentos ou fatos.
  3. Teste de Hipóteses: Experimentação para validação das hipóteses.

Exemplo de Experimento

• Hipótese: Comer banana antes de dormir melhora o sono.
• Grupos de estudo:
  • Grupo experimental: Pessoas comem banana antes de dormir.
  • Grupo de controle: Tudo permanece igual, sem consumo de banana.
• Variáveis:
  • Independente: Comer banana antes de dormir.
  • Dependente: Qualidade do sono.

Teorias e Leis Científicas

• Teorias: Explicam fenômenos do mundo; baseadas em observações confirmadas e resultados experimentais.
• Leis: Descrevem acontecimentos sob determinadas condições (e.g., gravidade).

Geologia e Subsistemas da Terra

Geologia

• Estudo do planeta Terra por biólogos e geólogos.
• Terra: Sistema constituído por vários subsistemas interagindo entre si.

Tipos de Sistemas

• Sistema Aberto: Troca de matéria e energia com o meio.
• Sistema Fechado: Troca de energia, mas não de matéria.
• Sistema Isolado: Sem trocas de matéria ou energia.
• Terra: Sistema fechado (trocas de energia são significativas, mas trocas de matéria são poucas).

Subsistemas da Terra

1. Biosfera: Toda a vida terrestre (exceto extraterrestres).
2. Geosfera: Parte sólida do planeta.
3. Hidrosfera: Todas as águas (sólidas ou líquidas).
4. Atmosfera: Massa gasosa que envolve o planeta.

Composição da Superfície Terrestre

• Constitui-se de rochas com diferentes cores, composições e origens.
• Rocha: Substância natural formada por minerais compatíveis com o ambiente em que se formaram.

Tipos de Rochas

1. Sedimentares: Originadas de sedimentos (rochas alteradas, transportadas e depositadas).
2. Magmáticas: Originadas da consolidação do magma (rochas intrusivas ou extrusivas).
3. Metamórficas: Originam-se da atuação de fatores de metamorfismo sobre outras rochas.

Processo de Formação de Rochas

• Sedimentogênese: Alterações de uma rocha até a formação de sedimentos.
• Tessitura e Estrutura: Determinam a aparência e propriedades das rochas (e.g., cristalinidade).

Datação e História Geológica

Datação de Rochas e Fósseis

• Datação Relativa: Estabelece relações entre diferentes constituintes sem determinar idade numérica.
• Datação Absoluta: Determina idade numérica (e.g., datação radiométrica através da desintegração de isótopos radioativos).

Princípios de Estratigrafia

• Horizontalidade Inicial: Sedimentos são depositados horizontalmente.
• Sobreposição dos Estratos: Quanto mais profundo o estrato, mais antigo é.
• Fóssil de Idade: Permite datar formações rochosas (curta distribuição estratigráfica).

Teoria da Deriva Continental e Tectónica de Placas

Deriva Continental (Wegener, 1915)

• Teoria: Continentes eram parte de um supercontinente (Pangéia) há cerca de 200 milhões de anos.
• Fragmentação e movimentação dos continentes explicada por vários argumentos (morfológicos, geológicos, paleoclimáticos e paleontológicos).

Tectónica de Placas

• Litosfera dividida em placas que se movimentam.
• Relacionada à formação de montanhas, atividades sísmicas e vulcânicas, entre outros fenômenos geológicos.
• Limites das Placas:
  • Convergentes: Colisão de placas.
  • Divergentes: Placas se afastando.
  • Conservativos: Movem-se lateralmente.

Métodos para Estudo da Geosfera

Métodos Diretos

• Observação da superfície terrestre, atividade vulcânica, sondagens, etc.
• Falhas: Difícil execução e elevado custo.

Métodos Indiretos

• Análise de dados geofísicos e planetológicos (e.g., sismologia, paleomagnetismo).
• Paleomagnetismo: Registra campos magnéticos ao longo da história da Terra.
• Sismologia: Estuda ondas sísmicas para tirar conclusões sobre a estrutura terrestre.
• Geotermismo: Gradiente e fluxo geotérmico indicam propriedades térmicas da Terra.

Vulcanismo e Sismos

Vulcanismo

• Processos através dos quais ocorrem erupções vulcânicas.
• Materiais Expelidos: Lavas, gases e piroclastos.
• Tipos de Erupções: Efusiva, explosiva, mista.

Formações Vulcânicas

• Cone Vulcânico: Formado por acúmulo de materiais expelidos.
• Tipos de Lavas: Básicas (pouco viscosas) e ácidas (altamente viscosas).

Sismos e Ondas Sísmicas

• Movimentos vibratórios originados por libertação de energia.
• Tipos de Sismos: Microssismos (pouca energia) e macrossismos (muita energia).
• Instrumentos: Sismógrafos e sismogramas.
• Escalas de Medição:
  • Richter: Magnitude (quantitativa).
  • Mercalli: Intensidade de danos (qualitativa).

Classificação das Ondas Sísmicas

• Ondas Superficiais: Propagam-se pela superfície.
• Ondas Profundas: Propagam-se em profundidade.
  • Ondas P: Longitudinais, rápidas.
  • Ondas S: Transversais, mais lentas.

Detalhes da Geosfera

Propagação de Ondas Sísmicas

• Trajetória curva devido à mudanças de materiais.
• Descontinuidades: Mohorovicic (crosta-manto), Gutenberg (manto-núcleo), Lehmann (núcleo externo-interno).

Gradientes Geofísicos

• Pressão, Temperatura, Densidade: Aumentam com profundidade.
• Modelos da Terra: Baseados em características físicas e químicas.
  • Modelo Físico: Litosfera, Astenosfera, Mesosfera, Endosfera.
  • Modelo Químico: Crosta, Manto, Núcleo.

Crosta

• Crosta Continental: Espessura 35-40 km; rochas graníticas e metamórficas.
• Crosta Oceânica: Fundos oceânicos.

Manto

• Manto Superior: Peridotito.
• Manto Inferior: Profundidade até 2900 km, densidade maior.

Núcleo

• Núcleo Externo: Ferro e níquel, líquido.
• Núcleo Interno: Ferro e níquel, sólido.

Biosfera e Ecossistemas

Biosfera

• Inclui todas as regiões da Terra onde existe vida.
• Biodiversidade: Conjunto de tipos de seres vivos em um ambiente.

Espécies e Comunidades

• Espécie: Conjunto de seres vivos semelhantes que podem reproduzir-se entre si.
• Comunidade Biológica: Conjunto de populações que habitam a mesma região.

Interações entre Seres Vivos

• Interespecíficas: Entre diferentes espécies (e.g., predação, parasitismo).
• Intraespecíficas: Dentro da mesma espécie (e.g., competição).

Cadeias e Teias Alimentares

• Energia e matéria transferidas entre seres vivos.
• Produtores: Fazem fotossíntese ou quimiossíntese.
• Consumidores: Alimentam-se dos produtores.
• Decompositores: Decompõem restos mortais ou excreções.

Composição Molecular dos Seres Vivos

Biomoléculas

• Orgânicas: Encontradas em seres vivos (e.g., glícidos, lipídios, proteínas, ácidos nucleicos).
• Inorgânicas: Comuns a seres vivos e não vivos (e.g., água, sais minerais).

Função das Biomoléculas

• Estrutural, reguladora, energética.

Células: Unidade da Vida

Tipos de Células

• Procarióticas: Sem núcleo organizado.
• Eucarióticas: Com núcleo organizado.

Células Animais vs. Vegetais

• Animais: Sem parede celular, com vacúolos menores.
• Vegetais: Com parede celular, vacúolos grandes, plastos.

Organelos Celulares

• Mitocôndrias, Cloroplastos (vegetais), Retículo Endoplasmático, Complexo de Golgi, Lisossomas, etc.

Reprodução e Ciclo Celular

Reprodução Sexuada e Assexuada

• Assexuada: Sem fusão de gametas (e.g., bipartição, esporulação).
• Sexuada: Envolve fusão de gametas; contribui para a variabilidade genética.

Ciclo Celular

• Interfase: Crescimento celular e preparação para divisão.
• Mitose: Divisão do núcleo e do citoplasma.

Mitosis Etapas

• Prófase, Metáfase, Anáfase, Telofase.

DNA e Síntese Proteica

Realização do DNA

• Modos de Reprodução: Semiconservativo (cópia de uma cadeia de DNA para outra).
• Enzimas e Processos: Helicasa, Primase, DNA Polimerase.

Transcrição e Tradução

• Transcrição: DNA -> RNA dentro do núcleo.
• Tradução: RNA -> Proteína no citoplasma com auxílio de ribossomos.

Código Genético

• Codifica os 20 aminoácidos a partir de 4 nucleótidos.
• Tripletos/Codões: Sequência de 3 nucleótidos que codificam aminoácidos específicos.