1. O documento discute os principais tópicos de biologia como a biodiversidade, organização biológica, interações entre organismos, extinção, célula, constituintes inorgânicos e orgânicos, obtenção de matéria, transporte nas células e plantas.
2. Aborda os conceitos-chave da biologia como a estrutura e função da célula, fotossíntese, respiração, transporte, digestão e os níveis de organização biológica.
3. Discutem-
1. BIOLOGIA 10º ANO
BIOSFERA
Biodiversidade:
Diversidade biológica/biodiversidade – número e variedade de
organismos de um determinado ambiente
Interespecífica Intraespecífica
(entre as espécies) (da mesma espécie)
Organização biológica:
Célula Tecido Órgão Sistema de órgãos Organismo
Os organismos podem ser constituídos apenas por uma célula – seres
unicelulares ou por mais do que uma célula – seres multicelulares.
Vários organismos da mesma Espécie População Comunidade
Biosfera Ecossistema
Interações entre os Organismos:
Produtores – organismos que sintetizam o seu próprio alimento, usando a
energia radiante. Ex.: plantas, algas.
Consumidores Primários – organismos que se alimentam diretamente
dos produtores. Ex.: herbívoros.
Consumidores Secundários – alimentam-se dos consumidores
secundários. Ex.: carnívoros.
Decompositores – quem decompõe toda a matéria existente num
ecossistema.
Fatores Abióticos - água, temperatura, luminosidade e solo.
Bioma – grandes comunidades de organismos que se distribuíram por
vastas regiões cujos limites são, principalmente, de natureza climática.
EXTINÇÃO
Extinção de fundo – extinção natural, causada por modificações naturais
do meio ambiente, em que ocorre o desaparecimento de uma ou mais espécies por
não se encontrarem adaptadas.
Extinção em massa – refere-se à morte de uma grande número de espécies
como resultado de catástrofes naturais cujos impactes podem fazer-se sentir a
nível local ou global.
2. Extinções antropogénicas – causadas pelo Homem.
A extinção de muitas espécies pode dever-se aos seguintes fatores:
1. Introdução de espécies exóticas;
2. Exploração excessiva dos recursos agrícolas, florestais;
3. Contaminação ambiental.
Estratégias de conservação e recuperação de espécies em risco:
4. Gestão de habitats;
5. Controlo de perdas populacionais;
6. Criação de áreas protegidas
A CÉLULA
A Teoria Celular defende que:
7. A célula é uma unidade estrutural e funcional de todos os organismos
e é da atividade das células que resultam todos os processos que ocorrem no
organismo;
8. As novas células formam-se a partir de células pré-existentes;
9. A célula é a unidade de reprodução e de hereditariedade dos seres
vivos.
Seres Procariotas – são unicelulares (bactérias):
Seres Eucariotas – podem ser multicelulares (animais e plantas) ou
unicelulares (protistas):
Funções das estruturas nas células vegetais:
Cloroplasto – responsável pela fotossíntese e onde se localizam os
pigmentos que conferem cor às folhas;
Parede Celular – confere forma à célula e concede-lhe um suporte
estrutural;
Complexo de Golgi – secreção de proteínas;
Retículo Endoplasmático – sintetizam as proteínas;
Núcleo – onde se encontra toda a informação genética;
Mitocôndrias – responsáveis pela obtenção de energia;
3. Membrana plasmática – funciona como um filtro seletivo;
Vacúolo – armazenamento de água e resíduos tóxicos.
PRINCIPAIS CONSTITUINTES INORGÂNICOS
Água
Os organismos vivos são constituídos por 70-90% de água. No organismo
humano, cerca de dois terços de água encontra-se no interior das células.
Funções:
10. Solvente ideal;
11. Reguladora térmica.
Sais Minerais
Funções:
12. Estrutural;
13. Reguladora.
PRINCIPAIS MOLÉCULAS ORGÂNICAS
Macromoléculas – moléculas com elevadas dimensões. Ex.: proteínas.
Monómero – molécula com baixo peso molecular que pode ser ligada a
outros compostos semelhantes.
Proteínas
Funções:
14. Estrutural;
15. Enzimática;
16. Reserva energética;
17. Transporte de substâncias;
18. Regulação hormonal.
Hidratos de Carbono
Função:
19. Energética
Amido (H.C)
Funções:
20. Reserva de energia
Glicogénio (H.C)
Funções:
21. Armazenamento
Celulose (H.C)
Funções:
- Estruturais
Lípidos
Funções:
22. Reservas energéticas;
4. 23. Estrutural.
Ácidos Nucleicos
DNA RNA
Suporte de informação
genética
Formação:
Pentose (açúcar com 5 carbonos)
1 grupo fosfato
1 base azotada
OBTENÇÃO DE MATÉRIA
Autotróficos – são capazes de sintetizar o seu alimento, realizando a
fotossíntese ou a quimiossintese;
Heterotróficos – são incapazes de sintetizar o seu alimento, alimentando-
se de matéria orgânica presente no ambiente.
As células possuem uma membrana plasmática permeável, que controla a
entrada de substâncias par ao interior da célula e impede que esta perca
compostos essenciais.
Constituição da membrana:
Evolução dos modelos de estrutura da membrana:
1º - Gorter e Grendel (1925) Atual - Singer e Nicholson (1972)
O modelo de Singer e Nicholson, em 1972, admite a existência da bicamada
lipídica, com proteínas associadas, que se podem classificar em:
Intrínsecas – quando estabelecem interações com as regiões hidrofóbicas
da membrana.
Extrínsecas – localizadas na periferia da membrana, estabelecendo
interações com as regiões hidrofílicas.
Proteínas Fosfolípidos
Glícidos
5. A membrana plasmática é seletivamente permeável
O transporte de substâncias através das membranas plasmáticas depende
essencialmente da:
Dimensão;
Carga elétrica do composto;
Solubilidade do composto.
As moléculas de água movem-se através do local onde a concentração de
solutos é mais baixa para o local onde a concentração de soluto é mais elevada.
Concentração baixa – Hipotónica
Concentração elevada – Hipertónica
Contrações iguais – Isotónicas
Osmose
24. A água move-se de um meio hipotónico
(baixa concentração) para um meio hipertó-
nico (alta concentração);
25. Sem gasto de energia.
O movimento de elevadas quantidades de água da célula para o meio
extracelular provoca a plasmólise das células vegetais e confere uma superfície
enrugada às células animais, com diminuição do volume celular.
A entrada de água para a célula aumenta o seu volume e, no caso das células
animais pode provocar o seu rebentamento – lise.
Difusão Simples
26. A favor do gradiente de concentração;
27. De um meio hipertónico para um
meio hipotónico;
28. Sem gasto de energia.
Difusão Facilitada
29. De um meio hipertónico para um
meio hipotónico;
30. Com ajuda de uma proteína (permease).
Transporte Ativo
31. Contra o gradiente de concentração;
32. De um meio hipotónico para um meio hipertónico;
33. Há consumo de energia;
34. Com ajuda de uma proteína (ATP).
6. Transporte de elevadas dimensões
As células necessitam de transportar compostos de elevadas dimensões, num
reduzido espaço de tempo, para tal recorrem à:
Endocitose – transporte de material do meio externo para o meio interno
por formação de invaginações na membrana plasmática.
Exocitose – fusão de vesículas com a membrana plasmática e libertação
de compostos para o meio externo.
Fagocitose – processo pelo qual partículas sólidas são englobadas pela
célula, através de invaginações da membrana plasmática, formando uma vesícula
que se separa da membrana plasmática.
Pinocitose – processo pelo qual partículas liquidas são englobadas pela
célula, através de invaginações da membrana plasmática, formando vesículas mais
pequenas.
INGESTÃO, DIGESTÃO E ABSORÇÃO
As células recorrem a enzimas para acelerar a digestão – uma enzima
digestiva é capaz de quebrar milhares de ligações químicas sem se gastar nas
reações de hidrólise.
Todo o processo digestivo que ocorre dentro das células, designa-se por
digestão intracelular – comum nos seres unicelulares.
Na maioria dos seres vivos heterotróficos multicelulares a digestão é
extracelular:
Na maioria dos animais, a obtenção de matéria inicia-se pela ingestão do
alimento que é encaminhado para órgãos especializados que compõem o
sistema digestivo. Após a digestão extracelular em órgãos especializados, ocorre a
absorção, durante a qual os nutrientes são levados para o sistema sanguíneo.
Enzimas
são
sintetizada
s pelos
ribossomas
São
incorporad
as em
vesiculas
Migram
para o
Complexo
de Golgi
Sofrem
transforma
ções
"Guardadas
" nos
lisossomas
Que são
transporta
dos para o
citoplasma
Originam
os vacúolos
digestivos
Digestão
7. Alguns animais, como a hidra e a planária, possuem uma cavidade
gastrovascular apenas com uma abertura que funciona simultaneamente como
boca e ânus, classificando-se como tubo digestivo incompleto.
Os animais mais complexos possuem um tubo digestivo completo, com
duas aberturas. Pela boca ocorre a ingestão do alimento, e pelo ânus a eliminação
do material não digerido.
Ao longo de todo o tubo digestivo ocorre a digestão que inclui os processos:
Físicos – mastigação pelos dentes
Químicos – digestão enzimática das macromoléculas, por ação de
enzimas.
Digestão intracorporal – processos digestivos que se processam dentro do
organismo, embora ocorram no meio externo.
Digestão extracorporal – nos fungos, a digestão ocorre fora do organismo. O
fungo lança para o meio, enzimas digestivas, absorvendo posteriormente o
material digerido.
OBTENÇÃO DE MATÉRIA NAS PLANTAS
Todos os organismos desenvolvem estratégias diversificadas de obtenção de
matéria, podendo ser classificados em:
Heterotróficos – seres vivos incapazes de produzir o seu próprio
alimento;
Autotróficos – seres vivos que produzem o seu próprio alimento.
As plantas são organismos autotróficos, uma vez que usam a luz solar como
fonte de energia para sintetizar moléculas orgânicas, através da fotossíntese.
Luz H2O + CO2
A fotossíntese pode ser esquematicamente representada sob a forma de uma
equação química:
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
Cloroplastos - são organelos onde se realiza a fotossíntese nas plantas.
São limitados por 2 membranas:
A membrana interna invagina-se e origina os Tilacoides.
À superfície da folha existem os Estomas, onde ocorrem as trocas gasosas
com a atmosfera.
8. Ao nível dos Tilacoides, encontram-se o Pigmentos Fotossintéticos,
responsáveis pela fotossíntese e pela atribuição das cores às folhas.
A Fotossíntese é um processo complexo dividido em duas grandes fases: a
Fase Fotoquímica e a Fase Química.
Fase Fotoquímica (depende da luz)
Esta fase ocorre nos tilacoides existentes nos cloroplastos e corresponde a uma
série de etapas nas quais a energia luminosa é transformada em energia química:
1ª - Absorção de energia (ADP + Pi);
2º - Quebra da molécula de água;
3º - Libertação de O2 para a atmosfera;
4º - Transformação de NADP+ NADPH
transformação de ADP ATP
Fase Química (Ciclo de Calvin)
Nesta fase, são usados os compostos energéticos formados na fase fotoquímica
(ATP e NADPH) para reduzir o CO2 e formar açucares. Este ciclo é constituído por
2 grandes etapas:
1º - Fixação do CO2
2º - Redução do ATP ADP + Pi
e redução do NADPH NADP+
3º - formação de compostos orgânicos
C O H C6 H12 O6 (glicose)
QUIMIOSSÍNTESE
Processo através do qual alguns seres vivos (bactérias) conseguem produzir
o seu próprio alimento recorrendo à energia que obtêm com a oxidação de
substâncias inorgânicas, utilizando o CO2.
Pode ser dividida em 2 fases
1º - Fase de produção de ATP e NADPH: ADP ATP e NADP+ NADPH
2º - Ciclos das pentoses – NADPH + ATP + CO2 compostos orgânicos
9. O TRANSPORTE NAS PLANTAS
Plantas não Vasculares – plantas sem tecidos especializados no
transporte de substâncias.
Plantas Vasculares – plantas com tecidos especializados no transporte de
substâncias.
Xilema Floema
Enquanto as plantas avasculares estão todas em ambientes húmidos, as
plantas vasculares têm mais independência à água.
Xilema:
Tecido vascular que transporta a seiva bruta, por células mortas;
As células do xilema desenvolvem espessamentos internos de lenhina .
Lenhina—» confere rigidez e impermeabilidade.
Floema:
O Floema transporta a seiva elaborada, constituída por compostos
orgânicos resultantes da fotossíntese e água, desde as folhas até todos os
outros órgãos da planta;
Constituído por células vivas;
As células do tubo crivoso dependem das células de companhia para
desempenharem a sua função
Pelos Radiculares:
Aumentam a área de absorção;
A absorção de água deve-se à existência de um gradiente de potencial
hídrico
10. TRANSPORTE NO XILEMA:
Hipótese da Pressão Radicular
Valores elevados de pressão de água na raiz;
Explica o movimento ascendente da seiva bruta no xilema
Gutação: libertar, sob pressão, gotas de água pelo bordo das folhas;
Exsudação: quando se corta um ramo, liberta seiva bruta
1. Absorção de H2O e sais minerais ao nível das raízes;
2. Transporte dos sais minerais para o interior do xilema, por difusão facilitada
ou transporte ativo
3. Os tecidos tornam-se hipertónicos relativamente ao solo;
4. Transporte de água ocorre por osmose do solo para o xilema.
Hipótese da Tensão-Coesão-Adesão:
Explica a ascensão da seiva bruta ao longo do xilema até às folhas:
1 - Através das trocas gasosas (CO2 O2), ocorre perda de moléculas de
água para a atmosfera por transpiração;
2 - Esta perda de água para a atmosfera gera uma pressão negativa,
denominada por tensão;
3 - O défice de água provoca a movimentação de água, por osmose;
4 – As moléculas de água tendem a formar Pontes de Hidrogénio entre si,
conferindo coesão às moléculas. Assim, quando uma fração de água se desloca,
provoca a ascensão de uma coluna de água coesa ao longo do xilema;
5 – Por sua vez, o xilema facilita o transporte da coluna de água, pois
constitui um tubo fino e oco que permite a adesão das moléculas de água.
11. Tensão: resultante da perda de água por transpiração, ao nível das folhas.
Coesão: entre as moléculas de água, das ligações de hidrogénio.
Adesão: das moléculas de água ás paredes dos vasos.
Transporte no Floema:
Hipótese do fluxo de massa
1. Fixação de CO2 e produção de diferentes tipos de
glícidos;
2. Aumento da pressão osmótica nas células crivosas
resultante do transporte ativo da sacarosa;
3. Fluxo de seiva elaborada através das células crivosas
do floema;
4. Saída da sacarose dos tubos crivosos (para os locais
de consumo)
5. Diminuição da pressão osmótica nos tubos crivosos e
saída de água para o xilema
SISTEMAS DE TRANSPORTE NOS ANIMAIS
Animais sem sistema circulatório: ocorre a troca direta de substâncias entre
as células e o meio.
Animais com sistema circulatório:
Fluído circulante --» transporte de subastâncias
Orgão propulsor --» tecido muscular que impulsiona o fluído
circultante
Sistema vascular --» rede de vasos que permite a circulação do fluído
circulante pelo corpo do animal
Nos animais, existem 2 tipos de sistemas de transporte: sistema
circulatório fechado e sistema circulatório aberto.
12. Sistema Circulatório Aberto:
Ocorre mistura entre o sangue e o liquido intersticial, originando a
hemolinfa, que banha todos os tecidos permitindo as trocas gasosas;
Ocorre a baixa pressão e baixa velocidade;
Transporte de nutrientes e de gases é realizado lentamente, havendo
baixa disponibilidade de oxigénio nas células;
Insetos
Sistema circulatório aberto – Apresentam um vaso dorsal, que tem dilatações
com capacidade de contrair, constituindo um coração tubular.
Esta contração impulsiona a hemolinfa para as artérias, obrigando-a a passar por
lacunas, ode banha diretamente as células.
Os gases são transportados diretamente para as células, sem a intervenção da
hemolinfa, que transportam oxigénio, permitindo que o inseto apresente
elevadas taxas metabólicas.
Sistema Circulatório Fechado:
Todo o percurso do sangue é feito dentro de vasos, não se
misturando com o fluido intersticial;
O sangue circula com maior velocidade e garante uma maior eficácia
na distribuição de gases e nutrientes;
Maior eficiência na produção de energia;
13. Sistema Circulatório Simples:
Característica dos peixes;
O sangue venoso atravessa apenas uma vez o coração,
no decurso de cada circulação.
Coração constituído por uma aurícula e um ventrículo;
Aurícula ventrículo brânquias (trocas gasosas nas
brânquias que tornam o sangue arterial) ;
Pouco eficiente, uma vez que a oxigenação é garantida
pelo sangue venoso que circula no interior do coração
Circulação Dupla Completa:
Separação total da circulação sistémica e da circulação pulmonar;
Septo impede a mistura de sangue venoso com sangue
arterial;
Lado direito do coração sangue venoso
Lado esquerdo do coração sangue arterial
Mamíferos e aves;
Alta eficácia no suprimento de oxigénio para todas as
células;
Por haver dois ventrículos separados, o sangue é bombeado do coração
a pressões e velocidades elevadas para as respetivas circulações;
A velocidade e pressão do sangue que circula diminui quando chega
aos capilares, uma vez que precisa de tempo para efetuar as trocas
gasosas, e não pode ter muita pressão pois pode arrebentar os
capilares;
A área aumenta quando chega aos capilares, uma vez que se distribui em
vários capilares;
As altas pressões contribuem para um maior fornecimento de oxigénio
e nutrientes ás células, assegurando taxas metabólicas elevadas, e uma
maior produção de energia
14. Veias – vasos que levam o sangue par ao coração.
Artérias – vasos que levam o sangue para fora do coração.
Circulação Sistémica – VE Aorta Células da Veia Cava AD
Circulação Pulmonar – VD Artéria pulmonar Pulmões Veia
pulmonar
AE
Circulação Dupla Incompleta:
Anfíbios;
Duas aurículas e um ventrículo;
Não há separação entre a circulação pulmonar e
sistémica;
Aurícula direita (sangue venoso) aurícula
esquerda (sangue arterial) ventrículo (ocorre
mistura dos sangues);
Fluídos Circulantes:
Ao nível dos capilares, a pressão sanguínea faz com que parte do plasma
atravesse as suas paredes e passe a envolver as células, formando a linfa
intersticial.
Após ser recolhida para o interior dos vasos linfáticos, esta linfa origina a
linfa circulante, que será drenada novamente para o sangue.
Função dos fluidos circulantes nos mamíferos:
Transporte de nutrientes do intestino às células.
Remoção de resíduos metabólicos.
Transporte de gases entre os pulmões e as células.
Distribuição de calor pelo organismo.
Defesa do organismo.
Transporte de hormonas
15. FERMENTAÇÃO E RESPIRAÇÃO
Metabolismo – conjunto de processos químicos que ocorrem nas células dos
seres vivos. Podem ocorrer 2 tipos de processos
metabólicos:
Catabolismo –moléculas complexas transformam-
se em moléculas mais simples;
Anabolismo – moléculas simples formam moléculas
mais complexas
Fig.4)Reações exoenergéticas é
utilizada na ligação de uma
molécula de ADP
Fig.6) Reações de oxidação-
redução. (outra forma de
transferência de energia nas
reações químicas).
Glicose
O “combustível” mais comum para as células é a glicose (C6H12O6). A energia
que se encontra nas ligações químicas da glicose não pode ser usada diretamente
pelas células, para tal, necessitam de transferir a energia para outros compostos,
como por exemplo, o ATP.
16. A degradação das moléculas de glicose inclui-se nos processos de
catabolismo onde ocorre libertação de energia e a restante é usada para a síntese
do ATP. A síntese de ATP implica a fosforilação da molécula de ADP.
Nos seres vivos, o metabolismo da glicose processa-se em várias etapas, sendo
parte da energia transferida para as moléculas de ATP. Estas vias metabólicas
podem ser:
Glicólise:
As moléculas de glicose vão sofrer uma
série de reações durante um processo
denominado glicólise que é comum à
fermentação e à respiração. A glicólise
ocorre no citoplasma das células.
Fase de ativação: fosforilação da glicose
com consumo de ATP mais tarde é
desdobrada em duas trioses
Fase de Rendimento: duas trioses sofrem
reações de oxidação-redução que transferem iões H+ para a molécula da
NAD+ reduzem a NADH
Resulta : 2 moléculas de ATP (no início são 4) , uma vez que as outras
duas são consumidas na fase de ativação da glicose e ácido pirúvico.
Na glicólise, a glicose é parcialmente oxidada, formando-se por cada molécula:
2 Ácido Pirúvico
2 NADH
2 ATP’s
Redução do Ácido Pirúvico
Fermentação:
Este processo é constituído por duas etapas:
A glicólise, comum a todos os tipos de fermentação;
A redução do ácido pirúvico: capta eletrões da molécula NADH NADH é
oxidado e passa a NAD+ da redução do ácido pirúvico pode resultar
diferentes compostos orgânicos finais (Lactato e Etanol)
17. Fermentação Láctica:
Ácido pirúvico reduzido a ácido láctico;
Algumas bactérias, plantas e, em
determinadas condições, nas células
musculares dos animais, como o ser humano.
Fermentação Alcoólica:
Frequente em alguns fungos, como as
leveduras, e em algumas bactétrias;
O ácido pirúvico sofre descarboxilação, com
libertação de CO2 , dando origema uma
molécula que é reduzida a álcool etílico ou
etanol.
1. Quebra de ligações glicosídicas da molécula de
sacarose.
2. Consumo de moléculas de ATP
3. Produção de moléculas NADH
4. Descarboxilação do ácido pirúvico
5. Formação de um composto final rico de energia
Respiração Aeróbia:
ATP oxidação completa glicose consumo O2 via aeróbia
Descarboxilações – perdas de CO2
18. Oxidações – que libertam eletrões e iões H+ que irão reduzir moléculas de
NAD+ (NADH) e FAD (FADH2
Fosforilações – correspondentes à ligação de um fosfato (P) ao ADP com
formação de ATP.
É uma via catabólica, com consumo de O2, que permite a degradação da glicose
formada por diversas etapas:
Glicólise – 2Acd. Pirúvido + 2ATP
+ 2NADH
Formação do Acetil-CoA – ocorre
na matriz mitocondrial, onde o
Acd. Pirúvico ( sofre oxidação e
descarboxilação) Acetil-CoA. Há
libertação de uma molécula de CO2
e redução de NAD+ NADH
Ciclo de Krebs – ocorre na
mitocôndria, onde o Acetil-CoA é
oxidado e dá origem a 2CO2 e
onde:
o FAD+ FADH2
o ADP ATP
o NAD+ NADH
Em cada Ciclo de Krebs forma-se:
1ATP, 1FADH2 e 3NADH+.
Cadeia Transportadora de eletrões:
Os eletrões transportados pelo NADH e pelo
FADH 2 são cedidos a proteínas presentes
nas cristas da membrana interna, passando
ao seu estado oxidado;
A energia dos eletrões libertada ao longo da
cadeia de transportadores permite a
síntese de moléculas de ATP.
19. Balanço energético da respiração aeróbia:
Glicólise – 2 ATP
Ciclo de Krebs – 2 ATP
Cadeia respiratória – cada molécula de NADH pode originar entre 2 e 3
moléculas de ATP. Cada molécula de FADH2 pode originar 1 a 2 moléculas
de ATP.
Saldo máximo do processo: 38 ATP
Saldo médio real: 32 ATP
Trocas gasosas nas plantas:
Nos ecossistemas, os processos de fotossíntese e de respiração aeróbia são
complementares. Ambos os processos requerem trocas gasosas entre as células e
o meio externo:
Fotossíntese – consumo de CO2 e
libertação do O2
Respiração celular – consumo de
O2 e produção de CO2
Ocorrem através de aberturas
existentes na epiderme, sobretudo
página inferior das folhas, os
estomas;
Através dessas aberturas também ocorrem perdas de vapor de água por
transpiração.
Os estomas são constituídos por duas células em forma de rim, as células
estomáticas, que delimitam uma abertura, o ostíolo.
As células estomáticas, ao contrário das restantes células da epiderme,
possuem cloroplastos.
As paredes celulares destas células são mais espessas na região que
delimita o ostíolo e mais flexíveis nos lados opostos.
20. Mecanismo de Abertura dos estomas:
1. A captação de iões K+ , por transporte ativo, para o interior das células
estomáticas aumenta a sua pressão osmótica.
2. Este aumento de pressão leva à entrada de água por osmose, provocando
a turgescência destas células;
3. O aumento da pressão de turgescência sobre as paredes encurva as
paredes que delimitam o ostíolo, provocando a abertura do estoma;
4. A saída de K+ por difusão para as células vizinhas provoca a plasmólise
das células estomáticas e a redução da pressão de turgescência,
conduzindo ao fecho dos estomas.
TROCAS GASOSAS NOS ANIMAIS
O movimento de gases respiratórios ao nível das superfícies respiratórias ou
a nível celular ocorre sempre por difusão, pois estas superfícies encontram-se
húmidas. O movimento de gases pode processar-se de duas formas:
Difusão Direta – quando os gases se difundem diretamente através da
superfície respiratória para as células, não havendo por isso, nenhum
fluido circulante envolvido (insetos)
Difusão Indireta – quando os gases se difundem da superfície respiratória
para um fluido circulante e deste para as células – hematose
(vertebrados).
Sentido de movimentação dos gases:
Maior pressão parcial
Menor pressão parcial
Os insetos são invertebrados que possuem um sistema respiratório
constituído por uma rede de finos canais, as traqueias, que garantem a
entrada dos gases do meio externo até às células – difusão direta. Garante
níveis elevados de O2 às células.
Características das superfícies respiratórias:
Pequena espessura rápida difusão
Grande área elevada difusão
Húmidas favorece dissolução
Ricamente vascularizadas aumenta rapidez da
difusão indireta
21. Nos invertebrados como a minhoca, que vive no solo, as trocas ocorrem
através da pele – hematose cutânea. O oxigénio difunde-se do exterior
para o sangue que irriga o tegumento – difusão indireta.
Tegumento:
Hematose cutânea: difusão indireta de gases entre o exterior e o sangue,
que percorre a abundante rede de capilares que irrigam a pele do animal.
Sapos e minhocas.
Traqueias:
Nos insetos.
As traqueias conduzem o ar diretamente do meio externo até às células.
Ocorre difusão direta de gases, através das paredes muito finas.
As traqueias comunicam com o exterior através de espiráculos.
A difusão do oxigénio ocorre devido à diferença de pressão parcial.
As trocas diretas neste sistema permitem uma boa oxigenação celular e,
consequentemente, elevadas taxas metabólicas.
Brânquias:
Nestes animais, a água rica em O2 entra pela
boca, atravessa as brânquias, localizadas na
câmara branquial, e sai pela fenda opercular.
As brânquias são superfícies respiratórias
dispostas em pares de filamentos ligados aos
arcos branquiais.
Cada filamento branquial possui dilatações, as
lamelas branquiais, que aumentam a superfície
de contacto com a água.
A água e o sangue no interior das brânquias deslocam-se em sentidos
opostos (movimento contracorrente), permitindo que o sangue esteja
sempre em contacto com água com elevados níveis de O2.
22. Pulmões:
As aves realizam a hematose pulmonar:
Possuem pulmões com pequenos
canais, os parabrônquios, através
dos quais circula o ar.
Os pulmões estão ligados a sacos
aéreos anteriores e posteriores,
entre os quais se situam os
parabrônquios.
Os movimentos de inspiração e expiração permitem que os parabrônquios
sejam sempre atravessados por ar com elevada pressão parcial de oxigénio,
o que garante elevadas taxas de hematose.
Apresentam um mecanismo de corrente cruzada.
Os mamíferos realizam a hematose pulmonar:
Possuem pulmões com numerosos alvéolos pulmonares na extremidade
dos bronquíolos.
Durante a expiração, há ar residual que permanece no interior dos alvéolos,
pelo que o ar que entra, na inspiração, se mistura com ele.
As trocas gasosas ocorrem no interior dos alvéolos, entre o ar alveolar e
o sangue dos capilares alveolares.
Organismo Superfície respiratória Difusão
Minhocas/Moluscos Superfície corporal Direta
Insetos Traqueias
Peixes Brânquias
Indireta
Anfíbios
Branquial
Tegumento
Pulmões
Répteis
Pulmões
Aves
Mamíferos
23. O sistema respiratório dos mamíferos é particularmente eficiente:
Os pulmões são formados por milhões de sacos alveolares que aumentam
a superfície de área respiratória;
Os alvéolos encontram-se irrigados por uma densa rede de capilares, nos
quais o sangue circula a uma velocidade muito baixa;
Os capilares e os alvéolos são formados por finas camadas de células que
facilitam a passagem dos gases.