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Meio terrestre - Meio aquático




                 Disponibilidade de O2
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Trocas gasosas – difusão directa
 Os gases difundem-se directamente
 entre as células e o meio através da
 superfície respiratória.




             Disponibilidade de O2 – Necessidades energéticas
Page  4                            IL 2011
Supefícies respiratórias – difusão indirecta
     Trocas entre o O2 e o CO2 ocorre por difusão simples em
                                  meio aquoso

           Características das superfícies respiratórias:
              Húmidas
              Grande área
              Muito vascularizadas (excepto na respiração por traqueias)
              Finas
                              Difusão        indirecta:     Os   gases     são
                              transportados por um fluído circulante, que
                              permite a troca entre as células e o meio.
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Meio terrestre - Meio aquático

                      Manterem a humidade




           externas                         internas
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Nos animais aquáticos - Brânquias
                     Evaginações da superfície do corpo
                     Com localização externa ou interna




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Nos animais aquáticos - Brânquias




           Sangue flui o sentido oposto ao da água – mecanismo contra-corrente




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Page  9   IL 2011
Nos animais terrestres - Traqueias



       Traqueias: rede de canais muito
       ramificada   (traquíolas)   que
       contactam com o exterior por
       aberturas, e que chegam a
       todos os tecidos




Page  10                                IL 2011
Nos animais terrestres - Traqueias



     Nos insectos voadores existem
     sacos de ar junto aos músculos,
     como reservas de ar.




Page  11                              IL 2011
Através da pele (tegumento)




Page  12           IL 2011
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Dúvidas?


    IL 2011
1. O gráfico abaixo mostra as curvas de saturação de dois tipos de hemoglobina (Hb)
que se ligam ao oxigénio (O2). Essas curvas nos permitem concluir que:




  a) a hemoglobina 1 possui menor afinidade pelo O2 que a hemoglobina 2.
  b) a hemoglobina 1 possui maior afinidade pelo O2 que a hemoglobina 2.
  c) as hemoglobinas 1 e 2 possuem a mesma afinidade pelo O2.
  d) a hemoglobina 1 fica saturada somente nas maiores pressões parciais de O2.
  e) a hemoglobina 1 nunca fica saturada, uma vez que a hemoglobina 2 impede
  tal evento.
Page  23                              IL 2011
2. O processo de troca gasosa (aquisição oxigénio e eliminação de dióxido de
 carbono), ou seja, a respiração ocorre de várias maneiras entre os animais. São
 conhecidos 4 mecanismos básicos: respiração tegumentar ou cutânea, branquial,
 traqueal e pulmonar. De acordo com esses tipos de respiração. Relacione-os com
 os respectivos organismos, podendo ocorrer mais de um mecanismo para o mesmo
 animal.




            1. Peixes.
                                      A. Tegumentar ou cutânea.
            2. Minhoca.
                                      B. Branquial.
            3. Cão.
                                      C. Traqueal.
            4. Mosca
                                      D. Pulmonar.
            5. Rã



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3. Baseando-se no princípio da difusão do CO2 no corpo de mamíferos, elabore a
sequência dos locais de maior para menor pressão parcial do dióxido de carbono
(PCO2) nos mamíferos:
                                  I. Alvéolo
                                  II. Líquido intracelular (hialoplasma)
                                  III. Porção venosa do capilar



                A sequência correcta é:
                a) III, I e II.
                b) I, II e III.
                c) I, III e II.
                d) III, II e I.
                e) II, III e I.

Page  25                                  IL 2011
4. A proibição de fumar em ambientes públicos fechados é bem vinda, pois
sabe-se que dentre os inúmeros problemas de saúde causados ou agravados
pelo fumo, um deles é o facto de o monóxido de carbono (CO), presente no
fumo do cigarro…


     a) … causar irritação no epitélio das vias aéreas superiores, favorecendo
            infecções e dificultando a chegada de oxigénio aos pulmões.
     b) …provocar lesões nas paredes dos alvéolos, que se rompem e ampliam a
            superfície do tecido para trocas gasosas.
     c) … provocar lesões nos organitos celulares das mucosas das vias aéreas e
            dos pulmões, o que é a causa primária do cancro.
     d) … provocar rigidez dos brônquios e do diafragma, comprometendo a
            capacidade de inspiração e expiração.
     e) … estabelecer uma ligação química com a hemoglobina, resultando em
            hemácias com baixo potencial de oxigenação.

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5. Assinala a afirmativa incorrecta:



  a) O processo de trocas gasosas nos pulmões recebe o nome de
  hematose.
  b) A baixa concentração de O2 no sangue dos capilares alveolares faz
  com que O2 no alvéolo passe do ar alveolar para o sangue no capilar
  por difusão facilitada.
  c) O CO2 é transportado pela corrente sanguínea principalmente na
  forma de HCO3–e HbH.
  d) O controle da frequência dos movimentos respiratórios é muito
  influenciado pela concentração circulante de CO2 e menos influenciado
  pela concentração circulante de O2.
Page  27                           IL 2011
6. O gráfico ao lado mostra as curvas
de saturação de duas proteínas que se
ligam ao oxigénio (O2).


                                             (STRYER, L. Biochemistry. 2 ed., Nova York, W.H. Freeman, 1981.)




Esses dados permitem concluir que a:
a) hemoglobina possui maior afinidade para o O2 do que a mioglobina.
b) hemoglobina atinge o ponto de saturação a menores pressões parciais
de O2.
c) mioglobina liga-se somente ao O2 a maiores pressões parciais deste
gás.
d) mioglobina possui maior afinidade para o O2 do que a hemoglobina.
e) mioglobina impede a absorção de O2 pela hemoglobina.
Page  28                          IL 2011
7. Muitos animais aquáticos respiram por intermédio de brânquias que permitem a
respiração mesmo quando os animais permanecem submersos. A respeito desse tipo
de respiração foram feitas as seguintes afirmações:
I. esses animais são aeróbios facultativos, pois podem permanecer muito tempo sem contacto
com o ar atmosférico e quando estão submersos não recebem oxigénio livre.
II. a hematose ocorre nesses animais ao nível das brânquias, com utilização do oxigénio
dissolvido na água.
III. quando submersos utilizam, para sua respiração, o oxigénio resultante do desdobramento
de moléculas de água e o oxigénio resultante da respiração das plantas aquáticas.
IV. as brânquias são reservatórios de ar, que permitem aos animais manter, durante o período
que estão submersos, reservas do oxigénio obtido na atmosfera.



                      Assinala a opção correcta:
                      a) somente I está correcta.
                      b) somente II está correcta.
                      c) somente III está correcta.
                      d) estão correctas I e III.
                      e) somente IV está correcta.
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8. Considere as seguintes etapas do processo respiratório no
    homem:
    I. Produção de ATP nas mitocôndrias.
    II. Ocorrência de hematose no nível dos alvéolos.
    III. Transporte de oxigénio aos tecidos pelas hemácias.


            A ordem em que essas etapas se realizam, a partir do
            momento em que um indivíduo inspira ar do ambiente, é:
            a) I - II – III.
            b) II – I – III.
            c) II – III – I.
            d) III – I – II.
            e) III – II – I.
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9. Responder à questão com base na figura adiante, a qual mostra órgãos adaptados à
realização de trocas gasosas em diferentes grupos de animais.




                   Adaptado de Purves, W.K., Sadava, D., Orians, G.H. & Heller, H.C. (2002) Vida: a ciência da Biologia. 6. ed., Porto Alegre: Artmed Editora.



A partir da observação das figuras acima, é correcto afirmar que as estruturas _________
representam, respectivamente, _____________, as quais são adaptações que permitem a troca
gasosa com ________.


  a) A e B - pulmões e traqueia – o ar.
  b) A e D – pulmões e traqueia – o ar.
  c) B e C – brânquias internas e brânquias externas – a água.
  d) B e D – traqueia e brânquias internas – a água.
  e) C e D – brânquias internas e brânquias externas – o ar.
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10. O esquema abaixo mostra a organização de parte da parede do corpo de
um animal. Esse animal pode ser:




                   a) um peixe.
                   b) um inseto.
                   c) uma minhoca.
                   d) uma aranha.
                   e) uma planária.
Page  32                           IL 2011
11. Os pulmões dos mamíferos não possuem capacidade de movimento próprio. Assim,
necessitam da movimentação de um músculo específico denominado diafragma. Identifique o
mecanismo através do qual ocorre a entrada e a saída de ar dos pulmões.



a) Quando o músculo cardíaco se contrai, o volume da caixa torácica aumenta,
provocando a expulsão de ar dos pulmões.
b) Quando o diafragma se contrai, o volume da caixa torácica diminui, aumentando a
pressão interna pulmonar e forçando a entrada de ar nos pulmões.
c) Quando o diafragma se contrai, o volume da caixa torácica aumenta, diminuindo a
pressão interna pulmonar e forçando a entrada do ar nos pulmões.
d) Quando os músculos intercostais se contraem, o volume da caixa torácica aumenta,
provocando a expulsão de ar dos pulmões.
e) Quando o músculo peitoral se distende, o volume da caixa torácica diminui,
promovendo a entrada do ar nos pulmões.




Page  33                                   IL 2011
12. A respeito da fisiologia relacionada as trocas gasosas, pode-se
afirmar que:

a) as trocas gasosas na superfície respiratória ocorrem exclusivamente em
animais adaptados ao ambiente terrestre.
b) a maior parte dos invertebrados que apresentam trocas gasosas com o ar
são insectos, os quais possuem eficientes pigmentos respiratórios de transporte
de oxigénio pelo sangue.
c) as brânquias não apresentam adaptação ao ambiente terrestre devido à
menor concentração de oxigénio dissolvido encontrado nesse meio, se
comparado ao ambiente aquático.
d) uma característica presente nas diversas adaptações para trocass gasosa nos
animais é a extensa área superficial para a difusão dos gases respiratórios.
e) os pulmões são capazes de suprir todas as necessidades de trocas gasosas
nos diversos grupos de vertebrados terrestres.
Page  34                               IL 2011
13. Vários atletas do continente americano foram convidados a participar de
uma competição de atletismo na cidade do Rio de Janeiro. Assim que os
atletas desembarcaram no Aeroporto Internacional, eram submetidos a
vários testes e exames, um dos quais o hemograma. Um determinado atleta
tendo perdido seu passaporte durante a viagem, alegou ser mexicano e que
morava na Cidade do México (cidade situada a grande altitude).



 a) Qual o elemento do sangue que, analisado através do hemograma
 deste atleta, possibilita acreditar na sua origem?
 b) Justifica a tua resposta.




Page  35                            IL 2011
14. O monóxido de carbono (CO) é absorvido nos pulmões e reage com
a hemoglobina do sangue, com a qual forma um complexo (COHb) 210
vezes mais estável do que a oxihemoglobina (O2Hb).




Qual o prejuízo imediato para as células decorrente da inalação de CO
por uma pessoa? Explique.




Page  36                          IL 2011
Questões adaptadas de:
   http://djalmasantos.wordpress.com/2010/10/17/testes-de-sistema-respiratorio-13/




Page  37                                        IL 2011
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Trocas gasosas nos seres multicelulares

  • 3. Meio terrestre - Meio aquático Disponibilidade de O2 Page  3 IL 2011
  • 4. Trocas gasosas – difusão directa Os gases difundem-se directamente entre as células e o meio através da superfície respiratória. Disponibilidade de O2 – Necessidades energéticas Page  4 IL 2011
  • 5. Supefícies respiratórias – difusão indirecta Trocas entre o O2 e o CO2 ocorre por difusão simples em meio aquoso Características das superfícies respiratórias: Húmidas Grande área Muito vascularizadas (excepto na respiração por traqueias) Finas Difusão indirecta: Os gases são transportados por um fluído circulante, que permite a troca entre as células e o meio. Page  5 IL 2011
  • 6. Meio terrestre - Meio aquático Manterem a humidade externas internas Page  6 IL 2011
  • 7. Nos animais aquáticos - Brânquias Evaginações da superfície do corpo Com localização externa ou interna Page  7 IL 2011
  • 8. Nos animais aquáticos - Brânquias Sangue flui o sentido oposto ao da água – mecanismo contra-corrente Page  8 IL 2011
  • 9. Page  9 IL 2011
  • 10. Nos animais terrestres - Traqueias Traqueias: rede de canais muito ramificada (traquíolas) que contactam com o exterior por aberturas, e que chegam a todos os tecidos Page  10 IL 2011
  • 11. Nos animais terrestres - Traqueias Nos insectos voadores existem sacos de ar junto aos músculos, como reservas de ar. Page  11 IL 2011
  • 12. Através da pele (tegumento) Page  12 IL 2011
  • 13. Nos vertebrados terrestres - pulmões humano aves anfíbios Page  13 IL 2011
  • 16. Importância das trocas gasosas… Page  16 IL 2011
  • 17. Respiração no ser humano Imagem: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao6.php Page  17 IL 2011
  • 18. Inspiração e expiração Imagem: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao6.php Page  18 IL 2011
  • 19. Hematose Pulmonar Imagens: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao5.php Page  19 IL 2011
  • 21. Altitude e Pressão de oxigénio… Everest – Os efeitos da altitude Efeitos da exposição à altitude no desempenho físico Page  21 IL 2011
  • 22. Dúvidas? IL 2011
  • 23. 1. O gráfico abaixo mostra as curvas de saturação de dois tipos de hemoglobina (Hb) que se ligam ao oxigénio (O2). Essas curvas nos permitem concluir que: a) a hemoglobina 1 possui menor afinidade pelo O2 que a hemoglobina 2. b) a hemoglobina 1 possui maior afinidade pelo O2 que a hemoglobina 2. c) as hemoglobinas 1 e 2 possuem a mesma afinidade pelo O2. d) a hemoglobina 1 fica saturada somente nas maiores pressões parciais de O2. e) a hemoglobina 1 nunca fica saturada, uma vez que a hemoglobina 2 impede tal evento. Page  23 IL 2011
  • 24. 2. O processo de troca gasosa (aquisição oxigénio e eliminação de dióxido de carbono), ou seja, a respiração ocorre de várias maneiras entre os animais. São conhecidos 4 mecanismos básicos: respiração tegumentar ou cutânea, branquial, traqueal e pulmonar. De acordo com esses tipos de respiração. Relacione-os com os respectivos organismos, podendo ocorrer mais de um mecanismo para o mesmo animal. 1. Peixes. A. Tegumentar ou cutânea. 2. Minhoca. B. Branquial. 3. Cão. C. Traqueal. 4. Mosca D. Pulmonar. 5. Rã Page  24 IL 2011
  • 25. 3. Baseando-se no princípio da difusão do CO2 no corpo de mamíferos, elabore a sequência dos locais de maior para menor pressão parcial do dióxido de carbono (PCO2) nos mamíferos: I. Alvéolo II. Líquido intracelular (hialoplasma) III. Porção venosa do capilar A sequência correcta é: a) III, I e II. b) I, II e III. c) I, III e II. d) III, II e I. e) II, III e I. Page  25 IL 2011
  • 26. 4. A proibição de fumar em ambientes públicos fechados é bem vinda, pois sabe-se que dentre os inúmeros problemas de saúde causados ou agravados pelo fumo, um deles é o facto de o monóxido de carbono (CO), presente no fumo do cigarro… a) … causar irritação no epitélio das vias aéreas superiores, favorecendo infecções e dificultando a chegada de oxigénio aos pulmões. b) …provocar lesões nas paredes dos alvéolos, que se rompem e ampliam a superfície do tecido para trocas gasosas. c) … provocar lesões nos organitos celulares das mucosas das vias aéreas e dos pulmões, o que é a causa primária do cancro. d) … provocar rigidez dos brônquios e do diafragma, comprometendo a capacidade de inspiração e expiração. e) … estabelecer uma ligação química com a hemoglobina, resultando em hemácias com baixo potencial de oxigenação. Page  26 IL 2011
  • 27. 5. Assinala a afirmativa incorrecta: a) O processo de trocas gasosas nos pulmões recebe o nome de hematose. b) A baixa concentração de O2 no sangue dos capilares alveolares faz com que O2 no alvéolo passe do ar alveolar para o sangue no capilar por difusão facilitada. c) O CO2 é transportado pela corrente sanguínea principalmente na forma de HCO3–e HbH. d) O controle da frequência dos movimentos respiratórios é muito influenciado pela concentração circulante de CO2 e menos influenciado pela concentração circulante de O2. Page  27 IL 2011
  • 28. 6. O gráfico ao lado mostra as curvas de saturação de duas proteínas que se ligam ao oxigénio (O2). (STRYER, L. Biochemistry. 2 ed., Nova York, W.H. Freeman, 1981.) Esses dados permitem concluir que a: a) hemoglobina possui maior afinidade para o O2 do que a mioglobina. b) hemoglobina atinge o ponto de saturação a menores pressões parciais de O2. c) mioglobina liga-se somente ao O2 a maiores pressões parciais deste gás. d) mioglobina possui maior afinidade para o O2 do que a hemoglobina. e) mioglobina impede a absorção de O2 pela hemoglobina. Page  28 IL 2011
  • 29. 7. Muitos animais aquáticos respiram por intermédio de brânquias que permitem a respiração mesmo quando os animais permanecem submersos. A respeito desse tipo de respiração foram feitas as seguintes afirmações: I. esses animais são aeróbios facultativos, pois podem permanecer muito tempo sem contacto com o ar atmosférico e quando estão submersos não recebem oxigénio livre. II. a hematose ocorre nesses animais ao nível das brânquias, com utilização do oxigénio dissolvido na água. III. quando submersos utilizam, para sua respiração, o oxigénio resultante do desdobramento de moléculas de água e o oxigénio resultante da respiração das plantas aquáticas. IV. as brânquias são reservatórios de ar, que permitem aos animais manter, durante o período que estão submersos, reservas do oxigénio obtido na atmosfera. Assinala a opção correcta: a) somente I está correcta. b) somente II está correcta. c) somente III está correcta. d) estão correctas I e III. e) somente IV está correcta. Page  29 IL 2011
  • 30. 8. Considere as seguintes etapas do processo respiratório no homem: I. Produção de ATP nas mitocôndrias. II. Ocorrência de hematose no nível dos alvéolos. III. Transporte de oxigénio aos tecidos pelas hemácias. A ordem em que essas etapas se realizam, a partir do momento em que um indivíduo inspira ar do ambiente, é: a) I - II – III. b) II – I – III. c) II – III – I. d) III – I – II. e) III – II – I. Page  30 IL 2011
  • 31. 9. Responder à questão com base na figura adiante, a qual mostra órgãos adaptados à realização de trocas gasosas em diferentes grupos de animais. Adaptado de Purves, W.K., Sadava, D., Orians, G.H. & Heller, H.C. (2002) Vida: a ciência da Biologia. 6. ed., Porto Alegre: Artmed Editora. A partir da observação das figuras acima, é correcto afirmar que as estruturas _________ representam, respectivamente, _____________, as quais são adaptações que permitem a troca gasosa com ________. a) A e B - pulmões e traqueia – o ar. b) A e D – pulmões e traqueia – o ar. c) B e C – brânquias internas e brânquias externas – a água. d) B e D – traqueia e brânquias internas – a água. e) C e D – brânquias internas e brânquias externas – o ar. Page  31 IL 2011
  • 32. 10. O esquema abaixo mostra a organização de parte da parede do corpo de um animal. Esse animal pode ser: a) um peixe. b) um inseto. c) uma minhoca. d) uma aranha. e) uma planária. Page  32 IL 2011
  • 33. 11. Os pulmões dos mamíferos não possuem capacidade de movimento próprio. Assim, necessitam da movimentação de um músculo específico denominado diafragma. Identifique o mecanismo através do qual ocorre a entrada e a saída de ar dos pulmões. a) Quando o músculo cardíaco se contrai, o volume da caixa torácica aumenta, provocando a expulsão de ar dos pulmões. b) Quando o diafragma se contrai, o volume da caixa torácica diminui, aumentando a pressão interna pulmonar e forçando a entrada de ar nos pulmões. c) Quando o diafragma se contrai, o volume da caixa torácica aumenta, diminuindo a pressão interna pulmonar e forçando a entrada do ar nos pulmões. d) Quando os músculos intercostais se contraem, o volume da caixa torácica aumenta, provocando a expulsão de ar dos pulmões. e) Quando o músculo peitoral se distende, o volume da caixa torácica diminui, promovendo a entrada do ar nos pulmões. Page  33 IL 2011
  • 34. 12. A respeito da fisiologia relacionada as trocas gasosas, pode-se afirmar que: a) as trocas gasosas na superfície respiratória ocorrem exclusivamente em animais adaptados ao ambiente terrestre. b) a maior parte dos invertebrados que apresentam trocas gasosas com o ar são insectos, os quais possuem eficientes pigmentos respiratórios de transporte de oxigénio pelo sangue. c) as brânquias não apresentam adaptação ao ambiente terrestre devido à menor concentração de oxigénio dissolvido encontrado nesse meio, se comparado ao ambiente aquático. d) uma característica presente nas diversas adaptações para trocass gasosa nos animais é a extensa área superficial para a difusão dos gases respiratórios. e) os pulmões são capazes de suprir todas as necessidades de trocas gasosas nos diversos grupos de vertebrados terrestres. Page  34 IL 2011
  • 35. 13. Vários atletas do continente americano foram convidados a participar de uma competição de atletismo na cidade do Rio de Janeiro. Assim que os atletas desembarcaram no Aeroporto Internacional, eram submetidos a vários testes e exames, um dos quais o hemograma. Um determinado atleta tendo perdido seu passaporte durante a viagem, alegou ser mexicano e que morava na Cidade do México (cidade situada a grande altitude). a) Qual o elemento do sangue que, analisado através do hemograma deste atleta, possibilita acreditar na sua origem? b) Justifica a tua resposta. Page  35 IL 2011
  • 36. 14. O monóxido de carbono (CO) é absorvido nos pulmões e reage com a hemoglobina do sangue, com a qual forma um complexo (COHb) 210 vezes mais estável do que a oxihemoglobina (O2Hb). Qual o prejuízo imediato para as células decorrente da inalação de CO por uma pessoa? Explique. Page  36 IL 2011
  • 37. Questões adaptadas de: http://djalmasantos.wordpress.com/2010/10/17/testes-de-sistema-respiratorio-13/ Page  37 IL 2011 IL 2011