Animais com sistema circulatorio aberto

A hemolinfa é impulsionada para o vaso dorsal por contração do coração, os ostíolos estão fechados;

A hemolinfa e transferida dos vasos para um confunto de lacunas-hemocélio;

Trocas entre a hamolinfa das lacunas e as células;

Retorno da hemolinfa ao coração tubular pelos ostíolos, que se abrem quando o vaso dorsal relaxa.

Quais as desvantagens de um sistema circulatório aberto?

-A velocidade de circulação de fluido circulante é limitada pelo tempo necessário para o contacto do mesmo com as células, de forma a assegurar a eficácia das trocas.

- Um sistema circulatório aberto não é capaz de providenciar todo o oxigénio necessário para a vida ativa dos insetos.

Sistema circulatório fechado

- O fluido circulante designa-se sangue.

- Devido á contração do coração, o sangue é distribuído por todo o organismo.

- As trocas realizam-se entre o sangue dos capilares e o fluído intersticial (linfa intersticoal) que envolve as células.

Minhoca

 

- Sistema circulatório constituído por 2 vazos, um vaso dorsal e um vaso ventral, que estão unidos por uma rede de vasos laterais que se ramificam, constituindo uma rede de capilares que comunicam com as células.

-para alem dos vasos dorsal, lateral e ventral, o sistema circulatório da minhoca é também constituído por 5 corações laterais ou arcos aórticos, colocados na parte anterior do animal.

O sentido do fluxo sanguíneo é determinado:

·        Válvulas existentes

·        Vasos laterais

Sistema cardiovascular

·        Coração (ventral)

·        Vasos sanguíneos e linfáticos

Os vasos sanguíneos dos vertebrados asseguram a distribuição do sangue por todo o organismo.

Qual a estrutura dos vasos sanguíneos dos vertebrados?

Artéria

·        Levam o sangue do coração a todo o corpo                               

·        Apresentam paredes elásticas e resistentes.

Capilar

·        São vasos extremamente finos, formados apenas por uma camada de células.

·        E ao nível dos capilares que ocorrem as trocas entre o sangue e o fluido intersticial que banha as células.

Veia

·        Transportam o sangue desde os órgãos até ao coração.

·        As suas paredes são mais finas e menos resistentes do que as artérias.

·         Apresentam válvulas.

         

                  

Evolução do sistema circulatório dos vertebrados

 Passagem gradual de uma vida aquática para uma vida terrestre…

... Possibilidade de existência de taxas metabólicas mais elevadas.

Transporte nas plantas vasculares

Transporte no xilema: - Teoria da pressão radicular

                                - Teoria da tensão-coesão-adesão

Transporte no floema: - Teoria do fluxo de massa ou fluxo sob pressão

 Translocação no floema

Produtos da forossíntese

--> 10 a 20% de açucar (sacarose)

--> Aminoácidos, iões inorgânicos, hormonas.

Como foi possível conhecer os movimentos da seiva floémica ?

Utilizando amostras e marcadores radioativos foi possível observar que a seiva floémica se desloca a velocidades de 50 a 100 cm por hora.

Hipótese do fluxo de massa ou fluxo sob pressão

Local de produção: órgão fotossintético

Local de utilização: órgão consumidor ou de armazenamento

Limitações: Não explicava o transporte do açúcar do tecido clorofilino para o floema contra o gradiente de concentração.

UNIDADE 2 - Distribuição da matéria nos seres vivos

TRANSPORTE NOS ANIMAIS

Os animais são seres multicelulares e heterotróficos; Nutrem-se por ingestão e dirigem os alimentos intra e/ou extracelularmente.

☻Animais sem sistema de transporte

HIDRA

As células obtêm matéria por difusão direta, a partir do meio. Nos animais onde existe uma cavidade gastrovascular ramificada a distribuição da matéria é mais eficiente.

Assim como o corpo achatado.

PLANÁRIA

Apresenta um corpo desprovido de apêndices e achatado;

A ramificação eficiente dos nutrientes a todas as células;

☻ Animais com sistema de transporte

FUNÇÕES

- Transporte de nutrientes para as células;

- Transporte de oxigénio para as células;

- Transporte de hormonas ;

- Transporte de dióxido de carbono das células até às superfícies respiratórias;

- Transporte das excreções até aos órgãos excretores;

- Participar na defesa do organismo contra agentes invasores;

- Distribuir calor metabólico pelo organismo;

Constituição do sistema de trasnporte

♦Órgão propulsor ( 1 ou mais corações )

♠ Fluido circulante ( sangue, linfa ou hemolinfa)

♣ Vasos ou lacunas

Três níveis de transporte:

-Absorção

-Transporte a curta distância

- Transporte a longa distância

Os pelos radiculares aumentam a área disponível para a absorção.

Absorção da água

Solo: baixa quantidade de soluto e maior quantidade de água (solução hipotónico)

Raiz: elevada quantidade de soluto e baixa quantidade de água (solução hipertónica)

A água é absorvida pela raiz por OSMOSE

ABSORÇÃO DE SOLUTOS

Quando no solo existe iões de cálcio, nitrato, potássio em grande quantidade, o processo de absorção é feito por difusão.

Ø Dicotiledóneas

A água atravessa a endoderme-via simplasto

Ø Monocotiledóneas

Célula de passagem, permite a passagem da água para o xilema.

Translocação no xilema

Como será que acontece o movimento de seiva xilémica?

Hipóteses explicativas

-Hipóteses da pressão radicular

-Hipóteses da tensão-coesão-adesão

Hipótese da pressão radicular

Contínua acumulação de iões na raiz

Entrada contínua de água para o xilema

Pressão na raiz

Força a água a subir no xilema

Limitações:

-A pressão radicular não é suficiente para a subida da água em algumas plantas de grande porte;

-Existem árvores que não apresentam pressão radicular

-Verifica-se a subida de água em plantas em que é cortada a raiz

Hipóteses da tensão-coesão-adesão

Grande absorção de água

Perda de cerca de 99% dessa água por transpiração

Hipótese Dinâmica

·         Cria-se uma tensão nas células do mesófilo devido á transpiração

·         Devido á saída de água, as células do mesófilo foliar ficam hipertónicas, aumentando a pressão osmótica

·         A água movimenta-se do xilema para o mesófilo

·         Forma-se uma coluna ascendente de água no xilema devido á polaridade das moléculas de água-coesão. O movimento e ascensão da água são reforçados pela elevada capacidade de adesão das moléculas de água a outras substâncias e ás paredes dos vasos xilémicos.

Xilema ou lenho ou tecido traqueano

Ø Elementos condutores

-tracóides

-elementos de vasos

Ø Fibras lenhosas

Ø Parênquima lenhosa

Ø Elementos condutores-Tracóides

-Células mortas, longas, afiladas nas extremidades e em que as paredes laterais têm espessamentos de lenina (formam tubos);

-Função condutora.

Ø Elementos condutores- Elementos de vasos

-Células mortas colocadas topo a topo (sem parede transversal e sem espessamentos de lenina);

-Função de deslocação da água (fraca capacidade de suporte).

Ø Fibras lenhosas

-Células mortas (lentina)

-Função de suporte

Ø Parênquima lenhoso

-Células vivas (pouco diferenciadas)

-Atividade metabólica (fotossíntese, armazenamento ou secreção)

-Função de reserva (água e “alimento”).

Floema ou Líber ou tubo crivoso

Ø Células presentes

Ø Células dos tubos crivosos

Ø Células de companhia

Ø Fibras liberinas

Ø Parênquima liberino

Os conjuntos que resultam do agrupamento dos elementos que constituem os tecidos vasculares designam-se feixes condutores

Se um feixe condutor for constituído apenas por um tecido vascular, xilema ou floema, diz-se simples.

Se um feixe condutor for constituído pelos 2 tipos de tecido vasculares diz-se duplo.

Fase fotoquímica

Nesta fase ocorre:

ü  Fotólise da água, libertando oxigénio, eletrões e hidrogeniões

ü  Fotofosforilação do ADP, ocorrendo a transformação da energia luminosa em energia química.

ü  Transferência de eletrões e redução do NADP+ a NADPH.

Fase química

Nesta fase ocorre:

ü  Fixação do CO2

ü  Utilização do ATP e NADPH produzidos na fase fotoquímica

ü  Produção de compostos orgânicos, a partir do PGA ou do PGAL.

Descreva em pormenor o processo que conduz á produção de uma molécula de glicose por parte de um cloroplasto.

A glicose é uma molécula constituída por C6H12O6 e é produzida nos cloroplastos durante as duas etapas da fotossíntese.

Na 1ºetapa, ocorre a captação da luz que origina a síntese de ATP e de NADPH. Ao mesmo tempo ocorre a fotólise da água que vai fornecer eletrões e protões que serão necessários para a redução do NADP+. O ATP e o NADPH vão ser necessários para o ciclo de Calvin. Este ciclo inicia-se com a fixação do CO2 por uma pentose de RuDP, originando PGA. Este, ao ser fosforilado e reduzido, origina PGAL. Este composto é utilizado para produzir a molécula de glicose.

Como todo o carbono da glicose provém do CO2, a produção de uma única molécula de glicose obriga a que o ciclo de Calvin ocorra 6vezes, gastando-se 18ATP e 12NADPH.  

		Processos fotossintéticos
	1º Fase- fotoquímica		2º Fase- química
Local onde ocorre	-Tilactóides (plantas e algas) -Membrana celular (cianobactérias)			-Estroma -Citooplasma
Produtos utilizados e fonte de energia	-luz -H2O -NADP+ -ADP+P			-CO2 -ATP -NADPH
Fenómenos envolvidos	-Captação da luz pelos pigmentos fotossintéticos -Fotólise da H2O -Libertação do oxigénio -Fotofosforilação do ADP -Redução do NADP+ a NADPH			-Ciclo de Calvin -Fixação da CO2 pela RuDP -Formação do PGA -Redução do PGA pela NADPH -Fosforilação do PGA pela ATP -Formação de compostos/glicose a partir do PGAL -Regeneração da RuDP por fosforilação da Ru, a partir do ATP
Produtos produzidos	-O2 -NADPH -ATP			-Compostos orgânicos -ADP+Pi -NADP+

Por que razão o oxigénio é considerado um subproduto da fotossíntese?

Os produtos finais do processo fotossintético são os compostos orgânicos, ADP+Pi e NADP+. O oxigénio liberta-se imediatamente após a captação da luz pela molécula de água, não mais sendo necessária para o processo.

Obtenção de matéria pelos seres autotróficos

Seres autotróficos: Transformam a matéria mineral em matéria orgânica e utilizam fontes de energia como luz (foto autotróficos ou fotossintéticos) e compostos químicos (quimioautotróficos e quimiossintéticos).

Seres fotossintéticos

·         Ciano bactérias

·         Algas

·         Plantas

Os seres fotoautotróficos são a base de sobrevivência dos seres heterotróficos nos ambientes iluminados.

Seres quimiossintéticos

·         Bactérias sulfurosas

·         Bactérias ferrosas

·         Bactérias nitrificantes

Os seres quimioautotróficos são a base de sobrevivência dos seres heterotróficos nos ambientes não iluminados.

A molécula de Adenosina Trifosfato – ATP

É uma molécula presente nos seres vivos, que permite armazenar temporariamente pequenas quantidades de energia.

Hidrólise do ATP

       ATP + H2O= P + ADP + energia transferida para processos endoenergéticos.  

ü  o ATP é desfosforilado;

ü  o ATP origina ADP;

ü  a reação é exoenergética.

Síntese do ATP

       ATP + H2O= P + ADP + energia proveniente de processos exoenergéticos.

ü  o ADP é fosforilado;

ü  o ADP origina ATP;

ü  a reação é endoenergética.

Fotossíntese

A fotossíntese é um processo anabólico.

O processo fotossintético: captação de luz, pigmentos;

Localização dos pigmentos: nas cianobactérias os pigmentos fotossintéticos encontram-se em lamelas, provenientes de invaginações da membrana celular.

Nas algas e nas plantas, os pigmentos fotossintéticos encontram-se no interior dos cloroplastos.

Fases do processo fotossintético:

§  fase fotoquímica

§  fase química

As moléculas responsáveis pela captação de luz são os pigmentos fotossintéticos.

Obtenção de matéria pelos seres vivos

Reações metabólicas nos seres vivos

 ->Seres autotróficos e heterotróficos

• Seres autotróficos: seres vivos capazes de sintetizarem a matéria orgânica de que necessitam a partir de matéria mineral.
• Seres heterotróficos: seres vivos incapazes de sintetizarem a matéria orgânica de que necessitam tendo de a obter a partir do meio, como por exemplo: os animais, fungos, protozoários, bactérias.

Seres heterotróficos

      Animais

      Fungos

      Protozoários

      Bactérias

A obtenção de matéria pelos seres heterotróficos envolve geralmente as seguintes fases:

      Ingestão: Introdução dos alimentos no organismo.

      Digestão: Simplificação de nutrientes complexos.

      Absorção: Passagem de moléculas simples do meio externo para o meio interno dos seres vivos.

      Excreção: Expulsão de resíduos.

Na maioria dos seres multicelulares as trocas de matéria entre meio e as células envolvem a intervenção de um fluido circulante.

Nos seres unicelulares as trocas de matéria efectuam-se directamente com o meio.

Quer sejam unicelulares ou pluricelulares, os seres vivos heterotróficos obtém a matéria orgânica para nutrir as suas células, onde ocorrem todas as funções vitais.  

A entrada e saída de materiais da célula envolve a sua passagem através da membrana celular.

Funções da membrana celular

      Envolve todas as células, mantendo a sua integridade.

      Constitui a fronteira entre o meio intracelular e extracelular, controlando todas as trocas de materiais.

      É responsável pelo reconhecimento molecular e celular.

      A membrana celular permite a passagem de certas substâncias, dificultando ou impedindo a passagem de outras, por isso, apresenta permeabilidade selectiva.

Qual a ultraestrutura da membrana celular?

A membrana celular e formada por:

       Lípidos          

      Fosfolípidos

      Glicolípidos

      Colesterol

      Proteínas

      Permeases

      ATP-ases

      Glicoproteínas

      Outras proteínas

A maioria destas moléculas e anfipática.

O modelo de Davson-danielli,1954, não é apoiado pelos seguintes factores:

      As proteínas não são suficientes para cobrir toda a superfície da membrana;

      Quando se sujeitavam as membranas a uma ação enzimática, a camada lipídica era mais facilmente danificada que as proteínas;

      Algumas proteínas destacavam-se da membrana com facilidade, enquanto outras dificilmente conseguiam ser removidas;

      Além de proteínas e dos fosfolípidos, verificou-se a existência de glícidos ligados às proteínas e do colesterol;

      As proteínas das membranas alteram as suas posições evidenciando o comportamento dinâmico da membrana;

Colesterol- aumenta a fluidez da membrana

Modelo de singer e Nicholson 1972 ou

Modelo do mosaico fluido

      Existe uma bicamada fosfolipídica, quase contínua, onde estão intercaladas proteínas intrínsecas ou integradas, entre estas as transmembranares;

      Existem proteínas extrínsecas ou periféricas ligadas á parte hidrofílica dos fosfolípidos;

      Existem glícidos associados a lípidos (glicolípidos)e as proteínas (glicoproteínas) na superfície externa da membrana, o glicocálix, relacionado com a comunicação intercelular e reconhecimento de moléculas;

      A fluidez da membrana resulta do movimento lateral dos lípidos e das proteínas. Os lípidos podem também apresentar movimentos de flip-flop.

Apoiado pelas técnicas de criofatura (evidencia a existência das proteínas intrínsecas e estrutura assimétrica para a membrana).

                         

Processos fisícos- os constituintes da membrana não intervêm ativamente e as moléculas deslocam-se a favor do gradiente de concentração e sem gasto de energia.

Processos fisiológicos ou mediatos- os constituintes da membrana (proteínas) intervém activamente podendo as substâncias deslocam-se a favor ou contra o gradiente de concentração.

         Bibliografia: caderno de Biologia