1. 09-05-2009
• As plantas realizam vários processos que
implicam troca de gases com o ambiente. A
ambiente.
fotossíntese e a respiração celular são os
principais processos.
processos.
Plantas
• As trocas gasosas
nas plantas ocorrem
ao nível dos estomas.
estomas.
1

2. 09-05-2009
• Adaptações para
evitar perdas de
água:
água:
– Caule carnudo,
parênquima aquífero
– Folhas reduzidas a
espinhos
– Raízes longas
• Epiderme Superior (dicotiledóneas) – cutícula – Cutícula espessa
cerosa – evita perdas de água – Estomas abrem à
noite
• Estomas na epiderme inferior
• Concentração
• Actividade 1 – página 186 de
solutos – quanto
• Animação – Funcionamento do estoma
maior a concentração
de solutos na planta
maior quantidade
de água (osmose)
maior pressão de
turgescência
estomas abertos.
abertos.
2

3. 09-05-2009
• Luz – maior • Concentração de CO2 – Quando a [CO2]
luminosidade, maior
é baixa no interior da planta, esta tem
taxa fotossintética.
fotossintética.
necessidade de abrir os estomas para
Aumento da
captá-
captá-lo do exterior. O CO2 é fundamental
exterior.
concentração de
sacarose, que torna o para a realização da fotossíntese; por
fotossíntese;
meio hipertónico
essa razão, tal sucede.
sucede.
entrada de água por
osmose turgescência
estoma abre (permite
a libertação do O2
produzido durante a
fotossíntese.
fotossíntese.
• Humidade do solo – maior quantidade de água no • Vento – por norma, quando a intensidade
solo maior absorção maior transpiração
do vento é elevada, a planta transpira
estomas abertos.
abertos.
mais.
mais. Maior transpiração estomas
• Humidade atmosférica – Maior humidade no ar
abertos.
abertos.
estomas fechados
• Temperatura – por norma, maior
temperatura maior transpiração
estomas abertos (a perda de água por
transpiração pode conduzir à diminuição
da turgescência estomas fechados)
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4. 09-05-2009
• Não há cutícula
• Não há estomas
• Difusão de gases existentes entre as
partículas de solo – respiração celular
• Muitas plantas não sobrevivem em solos
com elevado teor de água
• As trocas realizam-se
realizam- em superfícies
respiratórias específicas, e estão de acordo com
a complexidade dos respectivos seres vivos.
vivos.
• Todos os seres vivos têm superfícies
Animais
respiratórias, no entanto, nem todos têm
aparelho respiratório.
respiratório.
• Às trocas gasosas que ocorrem ao nível das
superfícies respiratórias dá-se o nome de
dá-
hematose.
hematose.
• Actividade 2 – página 188
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5. 09-05-2009
• As trocas gasosas que ocorrem nas superfícies 1. Têm de possuir a superfície húmida,
respiratórias podem realizar-se por duas vias:
realizar- vias: dado que os gases são transportados
• 1) Difusão directa – as trocas gasosas fazem-
fazem- dissolvidos.
dissolvidos.
se directamente entre o meio exterior e as
2. Têm de possuir paredes finas
células.
células. Não há nenhum fluido envolvido. (Ex.:
envolvido. (Ex.:
(geralmente, uma camada de células).
células).
planária, hidra e insectos).
insectos).
3. Têm de ser fortemente vascularizadas.
vascularizadas.
• 2) Difusão indirecta – as trocas gasosas entre
o meio exterior e as células fazem-se através de
fazem- 4. Têm de possuir uma área de contacto
um fluido circulante - hematose (Ex.:minhoca,
(Ex.:minhoca, muito extensa.
extensa.
peixes, anfíbios, répteis e mamíferos).
mamíferos).
• Na água existe apenas 5% do O2,
• Tegumento
comparativamente ao ar.
ar.
• Brânquias
• A quantidade de O2 diminui com o
• Traqueias
aumento da temperatura e com a
salinidade.
salinidade. • Pulmões
• Os seres vivos necessitam de fazer
passar um grande volume de água pelas
guelras, para obter uma quantidade
razoável de O2.
5

6. 09-05-2009
• Apenas duas
• A forma achatada
camadas de células
proporciona uma
de espessura;
relação área/volume
• Em contacto directo
elevada;
com a água em que
• As células podem
vivem;
realizar trocas
• Metabolismo baixo
directamente com o
(animais de vida fixa)
meio por difusão
• Difusão directa de
directa.
gases - não
apresenta
dificuldades.
• Ex.: Minhoca
Ex.:
• Hidra e Planária – animais aquáticos que
• Neste grupo a hematose é
realizam as trocas gasosas através da
cutânea,
cutânea, as trocas são Anelídeo
superfície corporal (tegumento) difusão
realizadas através da pele
directa
humedecida (tegumento)
tegumento)
pela secreção de glândulas
mucosas e os gases
passados para a rede de
capilares subcutâneos
(difusão indirecta).
indirecta)
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7. 09-05-2009
• Esta situação ocorre • Nos anelídeos, no entanto, apenas parte
também em anfíbios.
anfíbios. do dióxido de carbono é libertado pela
pele, pois parte dele é utilizado para
formar carbonato de cálcio e usado para
neutralizar a acidez dos alimentos durante
a digestão.
digestão.
Anfíbio
• Este sistema é formado por
• Típico destes animais
uma série de tubos
é o sistema quitinosos – traqueias - que
respiratório traqueal,
traqueal, se vão ramificando até ás
fundamental para a traquíolas (que estão em
colonização do meio contacto com as células e
onde se realiza uma
terrestre, que permite
difusão directa;
directa;
uma taxa metabólica
• O ar entra por espiráculos
elevada.
elevada.
na superfície do corpo.
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8. 09-05-2009
• Nos insectos, a
• Exterior Espiráculo Traqueia Traquíola Células
difusão é directa,
porque estes têm
Ar com O2
um sistema de
traqueias que é
independente do
sistema
circulatório, que
lhes permite levar
o O2 directamente
às células.
células.
• A sua estrutura filamentosa apenas poderia funcionar em
• Nos peixes, as superfícies meio aquático, que lhes fornece sustentação.
sustentação.
respiratórias são as brânquias.
brânquias. • Estas estruturas podem localizar-se no exterior
localizar-
São zonas fortemente (brânquias externas) ou no interior do corpo (brânquias
vascularizadas e ocupam uma internas), sendo as últimas as preferidas pela evolução,
área relativamente extensa.
extensa. já que brânquias externas não só dificultam a locomoção,
como facilitam os danos a uma zona de epitélio sensível
• As brânquias são os órgãos
e delicado.
delicado.
respiratórios típicos do meio
aquático, formadas por
evaginações da parede do
corpo e apresentando grande
área de trocas.
trocas.
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9. 09-05-2009
• As brânquias internas estão alojadas em
cavidades branquiais individuais abrindo
para o exterior pelas fendas branquiais
(peixes cartilagíneos) ou câmaras
branquiais protegidas por opérculo e
abrindo para o exterior pela fenda
opercular (peixes ósseos).
ósseos).
• O O2 está dissolvido na água. Esta entra pela
água.
Peixes Cartilagíneos Peixes ósseos
boca do peixe e sai pela fenda opercular.
opercular.
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10. 09-05-2009
• Este facto não só aumenta a protecção como
facilita a ventilação: a água é bombeada para a
ventilação:
boca por acção de poderosos músculos, passa
pela faringe e banha as brânquias, saindo pelas • Cada brânquia é formada por um arco
fendas branquiais ou operculares, pelo que a
branquial cartilagíneo ou ósseo, que
ventilação é contínua.
contínua.
sustenta os filamentos branquiais, nele
inseridos diagonalmente e contendo cada
um duas arteríolas (aferente com sangue
venoso e eferente com sangue arterial),
separadas por uma fina rede de
capilares.
capilares.
• Ficha de trabalho.
• Nos peixes, a água
circula no sentido
contrário ao do
sangue, de modo a
tornar mais eficaz o
processo das trocas
gasosas. Esta
particularidade recebe
o nome de
mecanismo de
contracorrente.
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11. 09-05-2009
• Nos vertebrados, as trocas gasosas ocorrem
• A água circula em contracorrente com o
ao nível dos pulmões.
pulmões.
sangue desses capilares, o que permite
aumentar a eficiência das trocas gasosas, • Estes assemelham-se a sacos de ar com
assemelham-
superfícies internas muito vascularizadas,
pois o sangue circula sempre em direcção
que surgiram por invaginações da parede do
à água fresca e plenamente oxigenada,
corpo.
corpo.
podendo-
podendo-se atingir neste uma saturação
• No caso particular do Homem, os seus
de perto de 90%. Pela mesma razão o
90%
pulmões possuem estruturas especializadas
dióxido de carbono difunde-se em sentido
difunde-
designadas de alvéolos pulmonares, onde
contrário, para a água.
água.
ocorrem as trocas gasosas.
gasosas.
• Os anfíbios
apresentam
pulmões mais
simples, e os
mamíferos mais
complexos.
complexos.
11

12. 09-05-2009
• Na fase larvar, os
anfíbios respiram por
brânquias.
brânquias.
• Quando atingem o
estado adulto respiram,
fundamentalmente, por
pulmões.
pulmões.
• Hematose pulmonar é
completada pela
hematose cutânea.
cutânea.
• Ventilação bucal.
bucal.
• O sistema respiratório destes animais revela a
sua posição de transição entre o meio terrestre
e aquático, pois na fase larvar respiram por
brânquias (inicialmente externas e depois
internas) e no adulto respiram principalmente
por pulmões.
pulmões.
• Estes ainda são muito simples e apresentam
pequena área pelo que a hematose ocorre
também na pele e cavidade bucofaríngica.
bucofaríngica.
12

13. 09-05-2009
• Os pulmões são mais complexos e divididos em
alvéolos.
alvéolos. Os crocodilianos são os que
apresentam estruturas respiratórias mais
evoluídas, muito semelhantes às dos animais
homeotérmicos.
homeotérmicos. Não existe diafragma mas
existem costelas, logo a ventilação é feita por
variação de volume torácico.
torácico.
• Metabolismo elevado.
elevado.
• Necessitam de grandes quantidades de O2.
• Grande superfície respiratória e eficiente
ventilação pulmonar.
pulmonar.
• Possuem pulmões e sacos aéreos, localizados
por todo o corpo, que constituem reservas de ar,
melhorando a eficiência da ventilação.
ventilação.
• Os sacos aéreos facilitam o voo das aves, pois
tornam-
tornam-nas menos densas e contribuem para a
dissipação de calor resultante do metabolismo,
sobretudo durante o voo.
voo.
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14. 09-05-2009
• O ar circula num só sentido,
• Para que o ar percorra todo o
passando pelos sacos aéreos
sistema respiratório de uma ave,
posteriores, pulmões e sacos
aéreos anteriores.
anteriores.
são necessários dois ciclos
• Hematose ocorre nos pulmões
respiratórios, envolvendo duas
– parabrônquios (finos canais
abertos nas extremidades)
inspirações e duas expirações.
expirações.
• Os sacos aéreos não intervêm
na hematose mas mantêm o ar
a circular num só sentido,
tornando a ventilação mais
eficiente.
eficiente.
• Na 1ª inspiração o ar entra
• Tal como nos peixes, o ar circula nos
para os sacos posteriores, na
1ª expiração passa para os parabrônquios em sentido oposto ao da
pulmões, onde ocorre a
circulação sanguínea, - mecanismo de
hematose.
hematose. Na 2ª inspiração o
contracorrente - contribuindo para uma
ar passa para os sacos
eficiente remoção do oxigénio do ar.
ar.
anteriores (ao mesmo tempo
que entra ar fresco para os
posteriores) e na 2ª expiração
o ar é expelido dos sacos
anteriores (ao mesmo tempo
que o ar fresco entra nos
pulmões).
pulmões).
14

15. 09-05-2009
• A superfície respiratória é constituída por
milhões de alvéolos pulmonares,
dispostos em cacho à volta dos
bronquíolos.
bronquíolos.
• O ar circula em 2 sentidos opostos (ao
contrário das aves).
aves).
• Um ciclo ventilatório é constituídos por 2
momentos:
momentos: inspiração e expiração.
expiração.
• O ar percorre o
• O ar atravessa a
percurso inverso
traqueia, brônquios
até ser expulso.
e bronquíolos,
• Ar residual: no
atingindo os
Homem, mesmo
alvéolos
após uma
pulmonares
expiração
altamente
profunda,
vascularizados,
permanece
onde ocorre a
sempre algum ar
hematose
nos pulmões.
pulmonar.
15

16. 09-05-2009
• Actividade 3 – página • Elevado nº de alvéolos – aumenta grandemente
195 a área de contacto com os capilares
sanguíneos;
sanguíneos;
• Extensa rede de capilares sanguíneos, com
paredes finas
• Circulação sanguínea a reduzida velocidade nos
capilares;
capilares;
• Elevadas pressões de O2 nos alvéolos e de
CO2 no sangue permitem as trocas gasosas por
CO2
difusão.
difusão.
• O factor que determina o movimento, por
difusão, dos gases através de uma superfície
respiratória é a pressão parcial de um gás: valor
gás:
da pressão exercida por esse gás em relação
aos restantes gases.
gases.
• A difusão ocorre a favor do gradiente de
concentração – o gás move-se do meio em que
move-
a sua pressão parcial é mais elevada para o
meio onde é mais reduzida.
reduzida.
• Figura 15, página 196
15,
16

17. 09-05-2009
• Hidra difusão directa (tegumento) s/ aparelho respiratório
• A interiorização dos pulmões e das • Planária difusão directa (tegumento) s/ aparelho respiratório
traqueias é uma eficiente proteção contra • Minhoca difusão indirecta (tegumento) s/ aparelho
respiratório
a dessecação do meio aéreo, o que • Insectos difusão directa (traqueias) c/ aparelho respiratório
possibilitou aos animais portadores • Peixes difusão indirecta (brânquias) c/ aparelho respiratório
desses órgãos a independência do • Anfíbios difusão indirecta (brânquias - fase larvar; larvar;
ambiente aquático.
aquático. tegumento/pulmões) c/ aparelho respiratório
• Répteis difusão indirecta (pulmões) c/ aparelho respiratório
• Aves difusão indirecta (pulmões) c/ aparelho respiratório
• Mamíferos difusão indirecta (pulmões) c/ aparelho
respiratório
• Resolução de exercícios da ficha de
trabalho 2
• Auto-Avaliação do manual do aluno:
Auto- aluno:
exercícios 8 a 14, páginas 202 a 205.
14, 205.
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