sexta-feira, 13 de março de 2009

Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos multicelulares

Os seres heterotróficos necessitam de obter matéria orgânica do meio ambiente, já que não a conseguem produzir. Esta matéria orgânica é ingerida sob a forma de nutrientes que podem, depois, ser metabolizados em energia ou incorporados nas células.



A digestão intracelular ocorre no interior da célula e resulta da acção das enzimas hidrolíticas. Esta simplificação de moléculas (nutrientes) ao nível celular está, normalmente, associada à fagocitose.

Os seres pluricelulares alimentam-se de macromoléculas que necessitam de sofrer digestão extracelular antes de serem absorvidas. Para tal, os organismos mais desenvolvidos possuem sistemas digestivos que, apesar de se encontrarem no interior do organismo, são a continuidade do meio externo.

O tubo digestivo pode ser:

**Incompleto - possui apenas um orifício, que funciona como boca e como ânus. O alimento é ingerido através desse orifício, entra na cavidade digestiva, onde é digerido por enzimas, é absorvido e os restos da digestão são eliminados pela mesma abertura.
**Completo - possui duas aberturas, uma boca e um ânus. O alimento desloca-se apenas numa direcção, ocorrendo uma digestão sequencial e a absorção dos nutrientes.



O processo digestivo normal é constituído por uma ingestão, um transporte e armazenamento, uma digestão, uma absorção e finalmente por uma egestão.

O local onde estas etapas decorrem depende do animal em causa, pois, por exemplo, uns não possuem qualquer cavidade digestiva, outros possuem uma cavidade simultaneamente digestiva e vascular e os mais evoluídos possuem cavidades digestivas especializadas.

O sistema digestivo, dos animais que o possuem, é constituído por diferentes zonas, onde estas funções possam decorrer, pelo que apresenta uma região receptora, uma região de transporte e de armazenamento, uma região de digestão e absorção e uma região de absorção de água e de concentração de resíduos.

Da mesma forma que os animais diferem uns dos outros, também as suas necessi­dades nutritivas são diferentes, pelo que diferentes são os seus sistemas digestivos.

Os principais passos evolutivos dos sistemas digestivos e as suas vantagens são:

**A digestão deixa de ser intracelular, passando a ser extracelular. Este facto implica a existência de uma cavidade digestiva, pelo que o animal pode ingerir uma maior quantidade de alimento de cada vez, obtendo uma maior quantidade de nutrientes, que lhe permitem alcançar uma taxa metabólica mais elevada. Além disso, não necessita de estar continuamente a ingerir alimentos, pois estes ficam em reserva durante algum tempo.
**Surge uma cavidade digestiva e com ela uma boca (sistema digestivo incom­pleto, já que só possui uma abertura), permitindo um maior e melhor aproveita­mento dos nutrientes.
**Surge o sistema digestivo completo, isto é, possui pelo menos três órgãos; boca, que permite a ingestão, intestino, que permite a digestão e a absorção, e ânus, que permite a egestão, possuindo deste modo duas aberturas. Surge assim a sequenciação e a simultaneidade das fases digestivas, pois a partir deste momento existe apenas uma direcção de funcionamento. O animal pode simul­taneamente estar a ingerir alimentos, a digeri-los, a absorvê-los e até a eliminá-los, já que estes seguem apenas uma direcção.
**A digestão pode ocorrer em mais do que um órgão (estômago e intestino), o que aumenta a sua rapidez, logo a quantidade de nutrientes absorvidos.
**A absorção também é mais eficiente, pois realiza-se ao longo de uma maior superfície.
Aumento da área interna no intestino. O tiflosole nos Anelídeos e as vilosidades intestinais nos Mamíferos aumentaram a área interna do intestino delgado, logo a sua taxa de absorção, e, por isso, o seu metabolismo.
**Aumenta o número e a diversidade de glândulas digestivas, elevando a quanti­dade e a variedade das enzimas digestivas.
**A quantidade e variabilidade enzimática aumenta, o que permite uma digestão mais eficaz e um melhor aproveitamento dos nutrientes.
Surgem órgãos ou estruturas cada vez mais adaptados ao tipo de alimento. As Aves possuem bico e não possuem dentes, pelo que, as granívoras, vão possuir papo e moela, com a finalidade de amolecerem os grãos que comem e de os digerir.
**Os animais menos evoluídos apresentam um sistema digestivo mais simples, ou nem o possuem, enquanto que os animais mais complexos possuem um sistema diges­tivo também mais complexo.

Os animais dos Filos dos Cnidários - Anémona, Hidra - e dos Platelmintes - Planária - pos­suem um sistema digestivo incompleto, isto é, com uma só abertura, que funciona simultaneamente de boca e ânus, associada a uma cavidade gastrovascular.



a cavidade gastrovascular, como o nome indica, funciona como órgão digestivo (gastro) e como óígão de distribuição (vascular), ocorrendo nela uma digestão extracelular dos alimentos efazendo chegar o seu resultado às células. Estes animais não possuem sistema circula­tório devido à existência desta cavidade que, associada à grande área destes animais quando comparada com o seu volume, lhes confere uma eficiente superfície de trocas. Também possuem uma digestão intracelular e uma digestão extraceluiar. Nos Cnidá­rios, a digestão intracelular é mais importante que a digestão extraceluiar, no entanto, nos Platelmintes, a cavidade vascular muito ramificada permite a ocorrência de uma maior quantidade de digestão extraceluiar em relação à digestão intracelular. Nos Cni­dários, o alimento entra através da boca, com a ajuda dos tentáculos, para a cavidade gastrovascular. As células glandulares da gastroderme exocitam enzimas digestivas para esta cavidade, ocorrendo uma digestão extraceluiar, sendo posteriormente fagocitado para as células digestivas da gastroderme o resultado desta digestão. Nestas células digestivas, ao nível dos vacúolos digestivos, realiza-se uma digestão intracelular, sendo seguidamente os micronutrientes difundidos para as células adjacentes. Nos Platelmin­tes o processo é semelhante, não contando estes animais com a ajuda dos tentáculos para ajudar a ingestão, mas antes com uma faringe que se projecta para fora da boca. Os produtos de excreção, nos dois filós, são exocitados para a cavidade gastrovascular e posteriormente para a água.

Os animais a partir do Filo Nematelmintes, inclusive, possuem um sistema digestivo completo, isto é, com duas aberturas - a boca e o ânus -, apresentando também um cada vez maior número de órgãos e uma maior especialização destes.

Os animais do Filo dos Anelídeos - minhoca, sanguessuga - apresentam um sistema digestivo dife­renciado em várias regiões especializadas.



Os alimentos entram pela boca, após terem sido sugados pela faringe, deslocando-se ao longo do esófago até ao papo. No papo são armazenados, seguindo posteriormente para a moela, onde são digeridos mecanica-mente, sendo digeridos quimicamente no intestino
A absorção intestinal é mais eficiente que nos filos hierarquicamente inferiores, pois possui um tiflosole, uma prega intestinal, que ao aumentar a área interna do intestino aumenta a sua área de absorção. Os resíduos; alimentares são excretados através do ânus.

Os Vertebrados possuem um tubo digestivo completo, duas glândulas digestivas, ligadas ao intestino (pâncreas e fígado), podendo possuir ainda outras glândulas, tais como as salivares. A constituição e o funcionamento do sistema digestivo dos Vértebrados são semelhantes em todas as classes, apresentando algumas modificações como forma de superar as suas diferenças alimentares.

As aves granívoras, tais como as restantes, possuem um bico sem dentes, pelo que não há mastigação dos alimentos. Aquelas que se alimentam de grãos terá necessariamente de possuir um processo digestivo diferente do das aves carnívoras.
As aves que se alimentam de grãos secos e duros terão que inicialmente os amolecer no papo; no proventrículo sujeitar-se-ão à acção das enzimas e do suco gástrico aí produzido, sofrendo posteriormente uma digestão mecânica ao nível da moela. Para permitir uma digestão mecânica mais eficaz, estas aves ingerem grãos de areia que vão efectuar! uma acção abrasiva na moela, que por sua vez possui um tecido muscular muito espesso e uma parede interna rugosa, de forma a permitir uma trituração mais eficaz.
Os alimentos sofrerão o final da sua digestão no intestino, com a ajuda do suco pancreátii e do suco biliar. A eliminação dos resíduos alimentares ocorre através da cloaca (cavidade comum aos sistemas digestivo, excretar e reprodutor). O tubo digestivo de uma ave carnívora não necessita de papo nem de moela, pois os seus alimentos, como possuem menor dureza que os grãos, vão sofrer digestão no estômago, que possui um sói compartimento e paredes finas e elásticas.
Os Mamíferos possuem um sistema digestivo adaptado ao seu regime alimentar, de forma a permitir uma fácil absorção.



Estes animais, carnívoros ou omnívoros, possuem um estômago semelhante ao das aves carnívoras, com um só comparti­mento (monogástrico) de paredes finas e elásticas, onde são lançados ácido clorídrico e suco gástrico com as suas enzimas digestivas. Para evitar a corrosão das paredes internas, o estômago está revestido por uma película de mucina



O seu intestino delgado é um grande centro de digestão e de absorção, possuindo para esse efeito as suas parede internas recobertas por uma infinidade de vilosidades intestinais e de glândulas intesti­nais. As glândulas intestinais, ao produzirem suco intestinal com enzimas, aumentamo poder digestivo do intestino delgado, enquanto que as vilosidades intestinais, ao aumen­tarem a área intestinal, aumentam a capacidade de absorção. É ao nível das vilosidada intestinais que se efectua a absorção dos micronutrientes. Os produtos resultantes digestão dos lípidos são absorvidos para os vasos quilíferos (capilares linfáticos), enquanto que os restantes micronutrientes são absorvidos para os vasos capilares



Se o Mamífero é herbívoro, o seu estômago é maior, possui quatro compartimentos (digástrico), já que estes animais necessitam de ingerir uma grande quantidade de alimentos, necessitando de espaço para os armazenar, fazendo-o numa das zonas do estômago. O intestino delgado apresenta um maior comprimento para, tal como no estômago, per­mitir a actuação de bactérias sobre a celulose dos vegetais, já que esta não possui uma enzima específica para a sua digestão química. Ao nível do intestino grosso ocorre uma acumulação de resíduos alimentares e uma absorção de água, facto que nos animais ter­restres é muito importante.

Sistema Digestivo Humano (noções de 9º ano)


A ingestão diária de alimentos garante o equilíbrio do organismo.
O funcionamento do sistema digestivo engloba um conjunto de processos designados ingestão, digestão e absorção.
O sistema digestivo é constituído pelo tudo digestivo e pelos órgãos anexos.
A ingestão, no Homem, corresponde à introdução de alimentos na boca.
A digestão engloba um conjunto de processos mecânicos e químicos, que permitem a transformação dos alimentos nos constituintes mais simples (nutrientes).
Os processos mecânicos englobam a mastigação, a deglutição e os movimentos peristálticos.
Os processos químicos correspondem, essencialmente, à acção de enzimas digestivas.
O bolo alimentar forma-se na boca durante o processo de mastigação.
A deglutição é uma acção mecânica voluntária que corresponde à passagem do bolo alimentar para a faringe.
O quimo é uma mistura semilíquida de aspecto leitoso que se forma no final da digestão gástrica.
O quilo forma-se no final da digestão intestinal, essencialmente, ao nível do duodeno.
A absorção intestinal consiste na passagem dos produtos finais da digestão para as correntes sanguínea e linfática.
O intestino delgado apresenta válvulas coniventes, vilosidades intestinais e microvilosidades, que aumentam consideravelmente a área destinada à absorção.
As doenças do sistema digestivo ocorrem quando o equilíbrio do organismo é perturbado, devido a factores genéticos, hábitos alimentares inadequados, à ingestão de bebidas alcoólicas em excesso e a vários factores ambientais.

terça-feira, 10 de março de 2009

Movimentos atraves da membrana citoplasmatica (quadro sintese)

Osmose

Se mergulhássemos uma de nossas células em água pura, ela absorveria água sem controle, inchando até estourar.

Por outro lado, se uma de nossas células fosse mergulhada em uma solução altamente concentrada de sacarose, por exemplo, ela perderia água e murcharia.



Como se explicam esses fenómenos?

A explicação para ambas as situações é a osmose, um caso especial de difusão em que apenas a água (o solvente das soluções biológicas) se difunde através da membrana semipermeável das células.

Vejamos porque isso ocorre. O Citoplasma é uma solução aquosa, em que a água é o solvente e as moléculas dissolvidas no citosol (glicídos, proteínas, sais etc.) são os solutos. Quando uma de nossas células é colocada em água pura, a concentração externa desse solvente é necessariamente maior que a no interior da célula, em que a água divide o espaço com as moléculas de soluto citoplasmáticas.

Consequentemente, a água tende a se difundir em maior quantidade para o interior celular que no sentido inverso, fazendo a célula inchar. É só a água que se difunde porque a membrana plasmática, sendo semipermeável, impede ou dificulta a passagem de solutos, mas permite a livre passagem de moléculas de solvente.

Essa difusão apenas de água através da mem­brana caracteriza o fenómeno da osmose.

Se a célula for colocada numa solução muito con­centrada de sacarose haverá maior difusão de água de dentro para fora da célula, fazendo-a murchar.

A explicação é que o meio externo, por ser altamente concentrado em solutos, apresenta quantidade relativamente menor de água e esta tende a sair em maior quantidade da célula.

Quando se comparam duas soluções quanto à con­centração, diz-se que a solução mais concentrada em solutos é hipertónica (do grego hyper, superior) em re­lação a uma outra, denominada solução hipotónica (do grego hypo, inferior). Quando duas soluções apresen­tam a mesma concentração de solutos, elas são consi­deradas isotónicas (do grego iso, igual, semelhante).

Na osmose, portanto, a difusão da água é mais intensa da solução hipotónica para a hipertónica.

As células de nosso corpo são banhadas por uma solução isotónica proveniente do sangue, na qual a con­centração total de solutos equivale à concentração inter­na dos solutos citoplasmáticos.

Transporte passivo - Difusão simples

Muitas substâncias entram e saem da célula espon­taneamente por um processo chamado difusão simples.



A difusão é explicada pelo facto de todas as partículas mate­riais (átomos, moléculas, iões, etc.) estarem em constante movimento. Devido a essa movimentação contínua e ca­sual, as partículas tendem a se espalhar, isto é, a se difun­dir. A difusão sempre ocorrerá da região em que as partí­culas estão mais concentradas (isto é, em quantidade rela­tivamente maior) para regiões em que sua concentração é menor. Por exemplo, quando uma gota de leite é colocada em numa chávena de café, as partículas de leite espalham-se espontaneamente para as regiões em que sua concentra­ção é baixa, isto é, para o café ao redor. O mesmo ocorre com as partículas de café, que invadem a gota de leite. O resultado dessa difusão será que as partículas de leite fi­carão homogeneamente espalhadas entre as de café e sua concentração será a mesma em todos os pontos da chávena.

Há duas condições para que as partículas de uma substância entrem ou saiam da célula por difusão:

1a) a membrana deve ser permeável a essa substância;

2a) deve haver diferença na concentração da substância dentro e fora da célula. Por exemplo, a entrada de gás oxigénio (02) nas nossas células ocorre por difusão simples. Como as células estão sempre consumindo 02 durante a respiração a concentração desse gás no interior celular é sempre baixa.

Por outro lado, no líquido que banha as célu­las, proveniente do sangue, a concentração de oxigénio é relati­vamente mais alta, pois esse gás é continuamente absor­vido pelo sangue que passa pelos pulmões. Como a mem­brana plasmática é permeável às moléculas de oxigénio, esse gás simplesmente difunde-se para dentro das células.
Também por difusão simples, o gás carbónico (C02) faz o caminho inverso. As células estão sempre produ­zindo CO2 na respiração, o que faz com que a concentra­ção desse gás seja sempre maior no interior da célula que no meio externo. Por isso, o C02 difunde-se das cé­lulas para a corrente sanguínea. Quando o sangue passa pelos pulmões, as moléculas desse gás difundem-se para o ar e são eliminadas do corpo.

Movimentos Transmembranares

A membrana plasmática é de fundamental impor­tância para a vida, uma vez que contém e delimita o es­paço interno da célula, isolando-o do ambiente ao re­dor. Esse isolamento, porém, não pode ser absoluto: para viver, a célula precisa permitir a entrada de certas subs­tâncias úteis — água, gás oxigénio, alimento etc. — e a saída de outras, principalmente gás carbónico e subs­tâncias tóxicas (excreções).

Pelo facto de permitir a pas­sagem de certas substâncias, mas não de outras, diz-se que a membrana plasmática é semipermeável, ou que possui permeabilidade selectiva.

Certas substâncias podem atravessar a membrana espontaneamente, sem que a célula gaste energia com isso. Nesse caso, fala-se em transporte passivo.

A mem­brana também é capaz de absorver ou de expulsar activamente certas substâncias, bombeando-as para den­tro ou para fora da célula, gastando energia para isso. Nesse caso, fala-se em transporte activo.

Organização molecular da membrana

Estudos bioquímicos revelaram que os componen­tes mais abundantes das membranas celulares são fosfolípidos e proteínas; por isso, costuma-se dizer que elas têm constituição lipoprotéica. Além desses com­ponentes, as membranas das células animais também apresentam colesterol na sua constituição.

Modelo do mosaico fluido


Pesquisas mostraram que as moléculas de fosfolípidos da membrana plasmática dispõem-se lado a lado, como pessoas numa multidão.
Os fosfolípidos deslocam-se continuamente, mas sem perder o contacto uns com os outros, como se danças­sem trocando de par o tempo todo, o que confere grande dinamismo às membranas biológicas.
As proteínas da membrana estão incrustadas na du­pla lâmina de fosfolípidos como se fossem "pedrinhas" de um mosaico. Algumas proteínas estão aderentes superficialmente à membrana, enquanto outras se encon­tram totalmente mergulhadas na estrutura homogénea dos fosfolípidos, atravessando a membrana de lado a lado; além disso, elas podem movimentar-se paralela­mente ao plano da membrana.
Essa explicação para a estrutura da membrana plasmática, comparável a um mosaico molecular em constante modificação, foi pro­posta originalmente pelos investigadores S. Singer e G. L. Nicholson, em 1972 e apropriadamente chamada de modelo do mosaico fluido

Ultraestrutura da membrana plasmática

A célula viva é um compartimento microscópico isolado do ambiente por uma finíssima película, a mem­brana plasmática, constituída fundamentalmente por fosfolípidos e proteínas.



A membrana selecciona o que entra e o que sai, mantendo o meio celular interno ade­quado às necessidades da célula.



Apesar de ser muito fina — cerca de 7,5 nanómetros (nm) de espessura — a membrana plasmática é extremamente complexa e versátil, desempenhando inúmeras funções.



Os cientistas já descobriram, por exemplo, que os pigmeus africanos, embora produ­zam quantidades normais de hormonas de crescimen­to, têm baixa estatura devido a uma característica ge­nética da população: a ausência, nas membranas ce­lulares, de um tipo de proteína capaz de se combinar à hormona de crescimento.



O estudo da doença conhecida por diabetes melito, na qual a pessoa afectada tem altos níveis de glicose no sangue, revelou outra função importante da membrana plasmática.



No tipo mais comum de diabe­tes (tardio, ou do tipo II), as membranas celulares da pessoa diabética possuem poucas proteínas receptoras para a hormona insulina, que dá o sinal para as células absorverem glicose.



Na falta de receptores de hormona, pouca glicose penetra nas células e o nível desse açúcar torna-se elevado no sangue, causando o quadro clínico do diabetes melito. Essas novas descobertas podem possibilitar, no futuro, tratamentos mais eficazes e até a cura para esse problema.

sexta-feira, 6 de março de 2009

A Célula

A Célula

Síntese


A Célula é a unidade estrutural e funcional de todos os seres vivos.
As células procarióticas possuem membrana e citoplasma, mas não possuem núcleo organizado.
Todas as células eucarióticas possuem membrana, citoplasma e núcleo organizado.
A unidade estrutural e funcional verifica-se, também, a nível molecular.
As principais biomoléculas são os prótidos, os glícidos, os lípidos e os ácidos nucleicos.
A água é o composto mais importante das células.

Diversidade na Biosfera

Diversidade na Biosfera

Síntese


*A Biosfera é constituída pelo conjunto de todos os ecossistemas existentes no nosso planeta.
*Os sistemas biológicos estão organizados, hierarquicamente, da célula à Biosfera.
*Os ecossistemas possuem uma dinâmica própria, influenciada pelos organismos, pelo meio físico e pelas relações que estabelecem entre si.
*O estudo da biodiversidade é facilitado pela existência de sistemas de classificação.
*A História da Vida na Terra é marcada pela extinção e pelo surgimento de um grande número de espécies.
*O Homem tem contribuído para aumentar a taxa de extinção de várias espécies.
*A conservação das espécies e do meio ambiente está dependente da acção humana.
*A criação de Áreas Protegidas pretende travar a extinção de numerosas espécies