Os seres vivos autotróficos são seres que têm capacidade para produzir os compostos orgânicos de que necessitam para a sua sobrevivência, a partir da matéria mineral disponível no meio e de uma fonte de energia externa.

Adenosina Trifosfato – ATP

àÉ o principal transportador de energia na célula;

àA energia luminosa ou a energia química dos compostos orgânicos não pode ser directamente utilizada pela célula, pelo que é transferida para as moléculas de ATP.

àO ATP é depois utilizado como fonte de energia para as reacções celulares

àDa hidrólise do ATP pelas ATPases resulta a formação de ADP+Pi, e a libertação de energia que é utilizada no metabolismo celular.

àQuando na célula ocorrem reacções exoenergéticas, ocorre a fosforilação do ADP, e essa energia é acumulada na molécula de ATP que se forma.

De uma forma genérica pode equacionar-se a fotossíntese da seguinte forma:

Pigmentos fotossintéticos

Fotossistema

àCentro de reacção: duas moléculas de clorofila a;

àPigmentos antena: clorofilas a e b e carotenoides.

àEnergia radiante do sol resultante das suas reacções termonucleares;

àLuz branca ou visível – radiação que atinge em maior percentagem a superfície terrestre – comprimentos de onda captados pelos pigmentos fotossintéticos para realizar a fotossíntese.

Espectro de absorção dos pigmentos fotossintéticos

àEnergia radiante – partículas, os fotões, que se propagam sob a forma de ondas,

àQuando os pigmentos fotossintéticos absorvem luz ficam excitados e cedem os seus electrões a moléculas vizinhas – reacção oxidação – redução.

Mecanismo da Fotossíntese

Fase dependente da luz – Fase Fotoquímica

àConversão da energia luminosa em energia química;

àFotólise da água

àFotosforilação de ADP, formando-se ATP

àRedução do NAD  a NADPH

Fase não dependente da luz – Fase Química

àFixação de

Combinação de dióxido de carbono, com RuDP, originando um composto intermédio instável com 6 carbonos;

Desdobramento deste composto em duas moléculas de ácido fosfoglicérico (PGA), cada uma com 3 carbonos

àProdução de compostos orgânicos

PGA é fosforilado pelo ATP e reduzido pelo NADPH, formando aldeído fosfoglicérico (PGAL).

2 moléculas de PGAL são utilizadas para produzir glicose ou outros compostos orgânicos.

àRegeneração da ribose difosfato (RuDP)

10 moléculas de PGAL são fosforiladas pelo ATP, regenerando a RuDP.

Quimiossíntese

àOxidação de substrato mineral para fosforilar o ADP em ATP e reduzir o NAD  a NADPH.

àCiclo de carbono – produzir compostos orgânicos a partir do  absorvido, do poder redutor do NADPH e da energia contida no ATP.

Transporte nas plantas

àO reino das plantas engloba um vasto conjunto de seres vivos que apresentam uma grande variedade de formas e complexidade.                                        

àEngloba seres vivos com maior complexidade e maior sucesso na adaptação ao meio terrestre.

àAs plantas resultam da evolução de algas verdes (clorófitas).

Evolução das plantas

àAquisição de vasos vasculares.

àAquisição de sementes.

àAquisição de flor.

Algumas plantas mais simples (avasculares) não possuem estruturas especializadas no transporte de substâncias.

O sucesso das plantas resulta não do crescimento, mas da diferenciação celular.

Estruturas adaptativas ao meio terrestre

àRaiz

àCaule

àFolha

As plantas vasculares têm um duplo sistema de condução da água e de solutos.

Xilema

Floema

De que forma estão dispostos os tecidos condutores nas angiospérmicas?

Transporte no xilema

àHipótese da pressão radicular

àHipótese da tensão-coesão-adesão

Hipótese da pressão radicular

Baseia-se em duas observações que são:

àA exsudação caulinar;

àGutação.

No entanto, esta teoria apresenta alguns aspectos que não consegue explicar:

àA pressão radicular medida em várias plantas não é suficiente grande para elevar a água até ao ponto mais alto de uma grande árvore.

àA maioria das plantas não apresenta gutação nem exsudação.

àAs plantas das zonas temperadas não apresentam exsudação nos planos de corte, efectuando até, por vezes, absorção de água.

àExistem determinadas Gimnospérmicas que possuem pressão radicular nula.

Hipótese da tensão-coesão-adesão

1-      A quantidade de vapor de água que sai das folhas por transpiração causa uma tensão na parte superior da planta que provoca a ascensão de água. Esta tensão ocorre devido às propriedades da água circulante na planta.

2-      Devido à polaridade que apresentam, as moléculas de água tendem a ligar-se umas às outras por pontes de hidrogénio que se estabelecem entre os átomos de hidrogénio de uma molécula e os átomos de oxigénio das moléculas próximas. Graças a estas forças de coesão, as moléculas de água mantêm-se unidas entre si. As moléculas de água têm ainda a capacidade de aderir a outras substâncias, nomeadamente aos constituintes das paredes do xilema.

3-      Estas forças de tensão-coesão-adesão fazem com que se estabeleça uma coluna de água no xilema, desde as raízes até às folhas. O movimento das moléculas de água, que se perdem por transpiração ao nível das folhas, faz mover toda esta coluna no sentido ascendente. Consequentemente, quanto mais rápida for a transpiração foliar, mais rápida se torna a absorção radicular.

Transporte no floema

àA fotossíntese não ocorre em todas as células, pelo que as substâncias orgânicas produzidas nos órgãos fotossintéticos têm de ser transportadas pelo floema para as restantes células da planta.

àA seiva floémica, contém produtos orgânicos resultantes da fotossíntese, o que lhe confere uma certa viscosidade.

àA seiva floémica pode conter ainda algumas substâncias minerais e hormonas vegetais.

Experiência de Marcello Malpighi

àA remoção do anel do caule levou à interrupção da translocação floémica proveniente das folhas.

àPassado um determinado período de tempo, nota-se um aumento de volume da zona situada imediatamente acima do corte. Pois acumula-se aí seiva floémica, incapaz de prosseguir o seu trajecto até à parte inferior da planta.

O conteúdo floémico encontra-se sob pressão e flui em todas as direcções, a uma velocidade variável.

A difusão não explica uma taxa de deslocação tão rápida.

Hipótese do fluxo de massa

                            Apesar de existirem hipóteses alternativas para explicar a translocação floémica, o fluxo de massa associado ao transporte activo é o modelo explicativo mais aceite hoje em dia. Esta hipótese considera que os movimentos se devem à existência de um gradiente de concentração de sacarose, que se estabelece entre um órgão produtor de açúcar e um local de consumo desse mesmo açúcar. Munch usou um modelo físico para explicar a sua teoria: usou dois recipientes, A e B, de membrana permeável à água e impermeável à sacarose. O recipiente A é cheio com solução concentrada de sacarose e o recipiente B com água. Os recipientes são ligados por um tubo e mergulhados numa tina com água.

O que se verifica é que a entrada de água para o recipiente A, com a solução hipertónica, causa um aumento tal de pressão que a solução se desloca no tubo até ao recipiente B, arrastando consigo a sacarose.

No recipiente B a água sai novamente para a tina. Este fluxo pára quando as concentrações se igualam nos recipientes A e B , mas se for adicionada sacarose ao recipiente A, este fluxo nunca pára.

A glicose elaborada nos órgãos fotossintéticos, como as folhas, é convertida em sacarose e transferida do mesofilo para os elementos dos tubos crivosos por transporte activo, com a ajuda das células companheiras e parenquimatosas, cuja taxa respiratória é muito elevada.

O aumento da concentração de açúcar no floema causa a entrada de água, vinda do xilema e das células vizinhas, o que causa a deslocação da seiva elaborada através das placas crivosas, para onde a pressão seja menor.

Nos locais de consumo a sacarose é retirada, possivelmente por transporte activo, principalmente em órgãos de reserva.

A saída dos açúcares torna as células floémica hipotónicas e a água tem tendência a sair para as células vizinhas, principalmente xilema.

A passagem dos açúcares a todas será feita, posteriormente, através de transporte citoplasma citoplasma.

Transporte nos animais

àOs animais mais simples, como as esponjas, as hidras e os corais, não possuem um sistema de transporte diferenciado. àEfectua-se difusão directa de substâncias entre as células e o meio.

àNos animais mais complexos, o processo de difusão mostra-se inadequado, porque se realiza muito lentamente.

A existência de sistemas de transporte garante a chegada rápida de substâncias às células e a remoção eficiente dos produtos resultantes do metabolismo resultou de um processo evolutivo, estando esses sistemas presentes em vários grupos de animais.

Principais tipos de sistemas circulatórios

Nos animais evoluíram dois tipos básicos de sistemas de transporte:

àSistema de transporte aberto;

àSistema de transporte fechado.

Sistema de transporte aberto

É assim designado porque o sangue abandona os vasos e passa para os espaços, as lacunas, fluindo directamente entre as células. Neste tipo de sistema não há distinção entre sangue e fluido intersticial, tendo alguns biólogos usado o termo hemolinfa para designar p fluido circulatório.

Sistema de transporte fechado

Todo o percurso do sangue faz-se dentro de vasos, mantendo-se o sangue distinto de fluido intersticial.

Num sistema de transporte aberto o sangue flui muito mais lentamente do que num sistema de transporte fechado e os animais que o possuem têm, em regra, movimentos lentos e taxa metabólica baixa.

O sistema de transporte inclui:

• Um fluido circulante, por exemplo, o sangue;
• Um órgão propulsor de sangue, geralmente o coração;
• Um sistema de vasos ou espaços por onde o fluido circula.
• O sangue e o fluido intersticial, que banha directamente as células, constituem o meio interno dos animais.

Sistema circulatório nos vertebrados

Vasos sanguíneos

Tipos de circulação

Sistema circulatório Fechado duplo Incompleto:

àNa aurícula esquerda entra o sangue arterial;

àNa aurícula direita entra sangue venoso;

àAo contraírem-se as aurículas impulsionam o sangue para o ventrículo que por sua vez impulsiona parte do sangue para os pulmões e outra parte para os restantes órgãos.

àDevido ao facto de existir apenas um ventrículo poderia ocorrer mistura de sangues, o que diminuiria a eficácia deste sistema, empobrecendo a oxigenação dos tecidos.

àNo entanto devido à estrutura do ventrículo, o sangue venoso proveniente da aurícula direita tende a ser encaminhado para o circuito pulmonar, e o sangue arterial, proveniente da aurícula esquerda tende a ser encaminhado para o circuito sistémico.

àAinda assim ocorre alguma mistura de sangues pelo que se diz que o sistema é incompleto.

àEstes animais apresentam dois circuitos: Pequena e grande circulação.

àPelo facto de se apresentarem dois circuitos diz-se que o sistema circulatório é Fechado e Duplo, no entanto, há mistura parcial de sangues pelo que se diz que é incompleto.

àA existência de uma circulação dupla permite que o sangue circule sobre maior pressão ao nível dos tecidos e como tal ocorre uma melhor oxigenação.

Sistema circulatório Fechado duplo completo:

àEm cada circuito o sangue passa duas vezes pelo coração;

àO sistema circulatório é completo pois o coração apresenta 4 cavidades, pelo que o sangue venoso e arterial não se mistura.

àO coração ao apresentar 4 cavidades permite manter a pressão sanguínea elevada mesmo depois de vir dos pulmões.

àPermite uma maior eficácia de oxigenação uma vez que não há mistura de sangues.

àAs 4 cavidades do coração são 2 aurículas e 2 ventrículos.

àO batimento do coração faz de forma sincronizada:

Diástole auricular à Sístole auricular àSístole ventricular

O refluxo de sangue no coração é impedido pela existência de valvular.

àO sangue sai do coração em direcção a todos os tecidos via artérias, arteríolas e capilares.

àAo nível dos capilares o sangue passa de arterial a venoso, pois liberta o oxigénio que transporta, bem como os nutrientes, para a linfa intersticial, recebendo desta excreções como por exemplo o .

àNos capilares a velocidade de circulação diminui bem como a pressão sanguínea.

àA razão prende-se com o facto de a área total dos capilares ser drasticamente superior em relação aos restantes vasos.

àO sangue retorna ao coração via vénulas e veias.

àA diástole auricular cria um fenómeno de sucção ao nível das aurículas que suga o sangue para o coração.

àEste processo é auxiliado pela musculatura que rodeia as veias e das válvulas que impedem o refluxo sanguíneo.

Fluídos circulantes

àNos animais de circuito abeto existe apenas um fluido a hemolinfa.

àNos animais de circuito fechado, os vertebrados, apresenta dois:

àSangue e linfa

Transformação e utilização de Energia

Obtenção de Energia

Metabolismo Celular

Catabolismo – reacções de degradação de moléculas orgânicas que permitem transferir a energia destas para moléculas de ATP.

àDa oxidação do substrato resultam protões e electrões; as diferentes vias catabólicas resultam de diferentes aceptores finais de electrões.

Respiração Celular – conjunto de reacções através das quais a glicose é totalmente convertida em ,  e energia.

Respiração aeróbia – via catabólicas para a produção de ATP a partir da glicose, em que o aceitador final de electrões é o oxigénio.

Respiração anaeróbia – via catabólicas para a produção de ATP a partir da glicose, em que o aceitador final de electrões é uma molécula inorgânica como o , o  ou o  (e não o oxigénio).

Fermentação – Processo anaeróbico, em que o ATP é produzido por uma série de reacções em que os compostos orgânicos são parcialmente metabolizados e actuam como dadores e aceitadores finais de electrões.

Seres anaeróbios – Organismos que metabolizam na ausência de oxigénio.

Seres aeróbios – organismos que metabolizam na presença de oxigénio.

Fermentação – processo simples e primitivo que visa a obtenção de energia a partir da degradação incompleta de moléculas orgânicas (glicose), em condições de anaerobiose-

1ª Etapa – Glicólise

àResultado da glicólise:

2 NADH

2ATP

2 Ácido pirúvico

2ª Etapa – Redução do Piruvato

àRendimento energético da fermentação – 2 ATP

Respiração aeróbia

àÀ medida que as células evoluíram, as suas necessidades energéticas foram aumentando.

àNas células eucarióticas, surgiram organelos especializados – mitocôndrias – capazes de realizar a oxidação completa do ácido pirúvico.

• Respiração aeróbia – processo que visa a obtenção de energia a partir da degradação completa de moléculas orgânicas (glicose), que ocorre na presença de oxigénio.

1ª Etapa – Glicólise                            2ªEtapa – Formação de Acetil – CoA

1ªEtapa – Ocorre no citoplasma;

- Fase de activação e fase de rendimento

- Rendimento energético da glicólise – 2 NADH e 2 ATP

2ªEtapa – Ocorre na matriz mitocondrial;

- Ácido pirúvico entra na mitocôndria, onde é descarboxilado e oxidado;

- Rendimento energético – 2 NADH

3ªEtapa – Ciclo de krebs

- Rendimento energético – 2 ATP, 6 NADH e 2 FAD

4ªEtapa – Cadeia transportadora de electrões e fosforilação oxidativa

- Rendimento energético da cadeia transportadora de electrões – 34 ATP

Por cada NADH formam-se 3 ATP.

Por cada FAD  formam-se 2 ATP.

- Energia dos electrões diminui ao longo da cadeia transportadora de electrões porque é usada para o transporte de  para o espaço intermembranar;

- Gera-se um gradiente de concentração de .

- Cria-se um fluxo de  através de canais proteicos associados a ATP sintetase que permite a fosforilação do ADP em ATP – fosforilação oxidativa (o oxigénio é o aceptor final de electrões, associando-se a  para formar moléculas de água).

Na respiração aeróbica realiza-se:

àDegradação completa de glicose

àFormação de compostos simples como o dióxido de carbono e a água, pobres em energia;

àElevado rendimento energético

TROCAS GASOSAS EM SERES MULTICELULARES

Nos seres multicelulares as trocas gasosas ocorrem através de estruturas especializadas. Por isso mesmo, muitas vezes, se associa o termo respiração às trocas gasosas que ocorrem entre os organismos e o meio.

Trocas gasosas nas plantas

Durante a respiração, a planta capta oxigénio e liberta dióxido de carbono; durante a fotossíntese, a planta capta dióxido de carbono e liberta oxigénio; durante a transpiração a planta liberta vapor de água.

s plantas possuem estruturas, como os estomas, que permitem que estas trocas se processem com eficiência e que controlam a quantidade de gases absorvidos e libertados. Os estomas controlam as trocas gasosas entre a planta e o meio externo, graças à capacidade que têm de abrir e fechar. O movimento de abertura e fecho dos estomas é condicionado por alterações na turgescência das células estomáticas, que têm uma estrutura diferente das células vizinhas, já que possuem muitos cloroplastos e a parte da parede celular que delimita o ostíolo é mais espessa que a parte encostada às células vizinhas.

A variação na turgescência pode ser provocada por factores tão diversos como a concentração de certos iões nas células, a concentração de dióxido de carbono, a luz, a temperatura, o vento ou o conteúdo de água no solo.

A elevada concentração de potássio no interior das células estomáticas faz com que a água passe por osmose das células vizinhas para essas células, que ficam túrgidas, abrindo-se o estoma. Enquanto o transporte activo de potássio para o interior das células estomáticas ocorrer, estas permanecem túrgidas e o estoma aberto. Quando o transporte activo pára, os iões de potássio saem das células estomáticas por difusão, o que leva à saída de água. As células perdem turgescência e o estoma fecha-se.

A diminuição da concentração em dióxido de carbono nos espaços intercelulares das células causa a abertura dos estomas.

Trocas gasosas nos animais

àTodas as superfícies respiratórias possuem uma série de características comuns, que permitem aumentar a eficiência das trocas gasosas:

è Possuem pouca espessura; normalmente, uma camada de células separa o meio externo do meio interno.

è Apresentam-se sempre húmidas, o que facilita a difusão dos gases respiratórios;

è São muito vascularizadas, para facilitar o contacto com o fluido circulante;

è A sua morfologia permite uma grande superfície de contacto entre o meio interno e o meio externo.

Trocas gasosas através da superfície corporal (tegumento)

àDifusão directa;

àEx: Prífera, Cniária, Platelmintes

àHematose cutânea;

àMinhoca – trocas gasosas entre a pele e uma densa rede de capilares;

àPresença de glândulas produtoras de muco na pele para a manter húmida.

Sistemas Respiratórios nos animais

(A)   Brânquias externas

(B)   Brânquias internas

(C)   Pulmões

(D)  Traqueias

Trocas gasosas através de brânquias

àDifusão indirecta

àHematose branquial

Brânquias: órgãos respiratórios que se constituem com evaginações da superfície do corpo e que se encontram em contacto directo com a água; podem ou não estar protegidas por estruturas apropriadas.

àMecanismo de contracorrente: a água que passa entre as lamelas cruza-se com o sangue em sentido contrário – o sangue contacta com água sucessivamente mais rica em O2.

Trocas gasosas através de traqueias

àDifusão directa;

àHematose traqueal;

àInsectos mais primitivos – espiráculos permanentemente abertos e não ocorre ventilação activa;

àInsectos mais evoluídos – espiráculos com filtros e estruturas semelhantes a válvulas que controlam o fluxo de ar; movimentos musculares contraem as traqueias;

àSacos de ar armazenam ar húmido e enchem-se de ar para auxiliar processo de muda do exosqueleto.

Trocas gasosas através de pulmões

àPulmões: órgãos respiratórios mais evoluídos que se constituem como invaginações da superfície do corpo.

àDifusão directa;

àHematose pulmonar

AVES:

Além dos pulmões, possuem sacos de ar aéreos que melhoram a ventilação pulmonar (reservas de ar), facilitam o voo (tornam as aves menos densas) e contribuem para a dissipação de calor.

MAMÍFEROS:

1º O ar penetra nos pulmões a partir das cavidades oral ou nasal via traqueia e brônquios.

2º No alvéolo o ar está muito próximo do sangue que flui através das redes de capilares que envolvem os alvéolos. As paredes dos alvéolos e capilares são muito finas, reduzindo a aproximadamente 2pictómetros: distância pela qual o O2 tem que se difundir.

3º Finalmente alcança os alvéolos.

Confira..

Basta por no fim deste link:

http://www.square-disc.com/steam/sig.php?id=SUASTEAMIDAQUI!

A Sua SteamID

Exemplo:

Confira…

In BigMicrow and Uchila

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1. Entre neste site.
2. Digite o texto/ou palavra que você quiser na caixa “Principal”
3. Nas outras caixas vai aparecer muitos exemplos, e ai você escolhe o que quer
4. Copia o que está dentro da caixa para dentro da menssagem pessoal do seu Messenger

Esclarecido?! Óptimo!

(Post originalmente feito por DeskWebTech)

Obrigado, Bruno Cruz.