resumo de biologia de 10º ano

Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia

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Parte prática – M.O.C.

Existem aquelas regras básica que já todos sabem… (como manusear o MOC, fazer preparações, etc…)

A imagem observada ao MOC é:

Ampliada;

Simétrica; Invertida; Virtual.

Técnica da coloração

A coloração é uma técnica importante em microscopia pois permite evidenciar estruturas celulares pouco perceptíveis, isto acontece, pois determinados constituintes celulares tendem a absorver certos corantes, enquanto que outros não têm essa capacidade;

O soluto de lugol cora de azul-escuro o amido, por isso permite evidenciar plastos onde este se encontre. Pode ser substituído por água iodada, uma vez que o resultado é o mesmo;

O vermelho neutro introduz-se no vacúolo corando-o de vermelho;

O azul-de-metileno atua no núcleo corando-o de azul; A solução de Ringer é utilizada para manter as células vivas.

Constituintes do

microscópio óptico composto.


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Parte teórica

Tipos de células:

Procarióticas – (têm membrana celular e citoplasma); Eucarióticas – (têm membrana celular, citoplasma e núcleo).

Teoria celular:

Todos os seres vivos são constituídos por células; Toda a célula provém de outra célula.

Estrutura:

Unicelulares; Pluricelulares.

A célula procariótica caracteriza-se por:

O seu material genético, é constituído por uma molécula de DNA (ADN) circular, não associada a proteína (histonas);

Possui citoplasma e membrana plasmática; Não possui organitos membranares (organitos rodeados por membranas)

(célula estruturalmente simples); Pode ter ou não, cápsula, fímbrias ou flagelo (o flagelo não é característico

das células procarióticas); O material genético não está rodeado por membrana, e é por isso que as

células procarióticas não têm núcleo.

A célula eucariótica:

Possui o material genético envolvido por uma membrana (membrana nuclear, invólucro nuclear, envelope nuclear);

O material genético da célula eucariótica é constituído por moléculas de DNA lineares (princípio e fim) associadas a proteínas (histonas);

É uma célula estruturalmente complexa, uma vez que possui organitos membranares.

Organitos celulares

Ribossomas - Organitos de uma reduzida dimensão, cuja sua função é fazer a síntese proteica (fabricar/produzir/sintetizar proteínas).


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Núcleo - Dentro do núcleo existe uma substância denominada nucleoplasma, e no interior do núcleo existe o nucléolo, onde se produzem ribossomas (como se fosse um núcleo dentro de outro núcleo).

A membrana nuclear tem duas faces, uma virada para “dentro” e outra virada para “fora”, tem interrupções (poros nucleares).

Esses poros vão permitir que o núcleo comunique com o citoplasma.

A cromatina é o material genético do DNA enrolado nas histonas.

Retículo endoplasmático – É muito extenso e em certos locais é contínuo com a membrana nuclear, e estruturalmente é dividido em dois (retículo endoplasmático rugoso [RER] e retículo endoplasmático liso [REL]). Rede de canais, o RER possui ribossomas aderentes à sua membrana, a sua função é realizar a síntese proteica e conduzir as proteínas através dele (para outros locais da célula). O REL não possui ribossomas na sua membrana, é nele que as proteínas sintetizadas no RER são quimicamente alteradas (no seu lúmen são sintetizados lípidos).

Complexo de Golgi (aparelho de Golgi) – É formado por dois componentes, sáculos membranares achatados (cisternas), e vesículas (golgianas). O complexo de Golgi vai receber do retículo as proteínas empacotadas em vesículas (membranares). O Golgi vai receber as proteínas na sua face cis ou de receção (as vesículas vêm do RER), e as proteínas são lançadas no lúmen das cisternas, ao circularem por estas adquirem a sua função e posteriormente, vão ser empacotadas em vesículas golgianas e libertadas na face trans ou de formação, virada para a membrana plasmática. Sendo encaminhadas para as suas localizações definitivas. Se o seu destino for o exterior da célula, as vesículas fundem-se com a membrana plasmática e as proteínas são libertadas para o exterior. Se o seu destino for o citoplasma, elas irão fundir-se com outros organitos.

Mitocôndria – São organitos membranares, cuja função é fazer a respiração celular.

Citoesqueleto – É formado por longas fibras de vários tipos, que fornecem suporte, e que permitem o movimento (movimento da célula, de organitos ou dos cromossomas) e ainda a alteração da forma da célula (esqueleto da célula). É constituído por três tipos de fibras (microfilamentos, filamentos intermédios e microtubos).


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Centrossoma – Localiza-se perto do invólucro nuclear nas células animais e é constituído por um par de centríolos dispostos em ângulo reto (L).

Centríolos – Estão relacionados com o movimento celular, pois é a partir deles que se vão formar flagelos ou cílios e também estão relacionados com a divisão celular.

Peroxissoma – Fazem a degradação do peróxido de hidrogénio (água oxigenada) pois é um produto tóxico para as células.

Membrana plasmática (membrana nuclear) – Comum às células eucarióticas e procarióticas. É responsável pela regulação de substâncias, para o interior e/ou para o exterior das células.

Lisossomas – Formam-se a partir de vesiculas golgianas que contêm no interior, enzimas hidrolíticas (digestivas). Intervêm na digestão intracelular.

o Células vegetais Plastos – São estruturas que podem conter várias substâncias.

Cloroplastos, que contêm clorofila e são responsáveis pela fotossíntese. Cromoplastos, que são plastos que possuem outros pigmentos sem ser a clorofila, principalmente carotenóides, são os pigmentos responsáveis pelas cores amarela, laranja e vermelha das flores, folhas e frutos. Amiloplastos, que armazenam amido.

Parede celular – É uma estrutura semi-rígida localiza-se externamente à membrana celular, é formada por celulose, permite a manutenção da forma da célula, e possui plasmodesmos (pequenos orifícios através dos quais as células vegetais comunicam umas com as outras).

Vacúolo – Envolvido por uma membrana simples denominada tonoplasto, é o local de armazenamento de várias substâncias, e intervêm na regulação do equilíbrio hídrico da célula.

Biomoléculas

É possível agrupar os constituintes químicos de uma célula em dois conjuntos:

Compostos inorgânicos - água e sais minerais; Compostos orgânicos - glícidos (glúcidos ou hidratos de carbono),

lípidos, prótidos e ácidos nucleicos).


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Os compostos inorgânicos são de origem mineral e provêem basicamente do meio físico externo.

Os compostos orgânicos são compostos de carbono ou, mais especificamente, compostos em que existe carbono ligado covalentemente com o hidrogénio, podendo existir ou não outros tipos de átomos. São, por vezes, muito complexos e são particularmente responsáveis pelas propriedades das células vivas.

Apesar da sua grande importância para os sistemas vivos, a água tem uma estrutura molecular simples.

Quando um dos átomos de hidrogénio com carga local positiva, de uma molécula de água, se situa perto do átomo de oxigénio de outra molécula de água que tem carga local negativa suficientemente forte, a força de atracção entre esses átomos origina uma ligação que recebe o nome de ligação de hidrogénio (ponte de hidrogénio).

As moléculas de água ligam-se entre si numa teia complexa de muitas ligações de hidrogénio.

A água é uma substância com elevada coesão molecular e apresenta ponto de ebulição elevado.

O seu calor específico é o mais elevado de todos os líquidos vulgares e a sua condutibilidade térmica é a mais alta de todos os corpos não metálicos.


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A água:

Intervém nas reacções químicas; Atua como meio de difusão de

muitas substâncias; Excelente solvente, serve de veículo

para materiais nutritivos necessários às células e produtos de excreção;

É um regulador da temperatura, pois em presença de grandes variações de temperatura do meio experimenta pequenas variações;

Intervém em reacções de hidrólise (reacção química de quebra de uma molécula por água).

Compostos orgânicos

Há compostos orgânicos que são constituídos por moléculas relativamente pequenas. Todavia, outros são formados por moléculas gigantes, constituídas pela associação de várias moléculas unitárias.

Muitas destas moléculas, grandes e complexas, chamadas macromoléculas, podem ser sintetizadas quase sempre pelos seres vivos. De entre os diferentes compostos orgânicos destacam-se: os glícidos, os lípidos, os prótidos e os ácidos nucleicos.

Glícidos

Os glícidos, também designados por glúcidos ou hidratos de carbono, são compostos orgânicos ternários, isto é, constituídos por carbono, oxigénio e hidrogénio, e estão abundantemente distribuídos nos organismos vegetais e animais.

Podem considerar-se três grupos principais de glícidos: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.

A ligação química entre moléculas de monossacarídeos denomina-se ligação glicosídica (por cada ligação liberta-se uma molécula de água).

Os monossacarídeos (monómeros dos glícidos) podem ser: trioses (3C), tetroses (4C), pentoses (5C), hexoses (6C), etc…


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Dissacarídeos – moléculas que consistem em dois monossacarídeos ligados entre si, tal como a sacarose, a maltose e a lactose (pertencem aos oligossacarídeos).

Glicose + Glicose = Maltose Glicose + Galactose = Lactose

Glicose + Frutose = Sacarose

Oligossacarídeos – glícidos que consistem em cadeias de duas a vinte monossacarídeos.

Polissacarídeos – polímeros de mais de vinte monossacarídeos. Os principais são o amido (função de reserva [vegetal]), o glicogénio (função de reserva [animal]) e a celulose (função estrutural) Formados por dezenas de moléculas de glicose.

Funções dos glícidos:

Estrutural (celulose); Reserva (amido e glicogénio); Energética (relacionadas com a fotossíntese). Principal

Prótidos

Constituição dos prótidos: Carbono, Hidrogénio, Oxigénio e Azoto.

Monómeros dos prótidos: Aminoácidos.

2 a 20 monómeros: Péptidos.

+ de 20 monómeros: Polipéptidos (cadeias polipeptídicas).

1 ou + cadeias polipeptídicas: Proteínas.

Constituintes dos aminoácidos: um átomo de hidrogénio, um grupo amina (NH2) e um grupo carboxilo (COOH) ligados a um átomo de carbono (o que difere nos aminoácidos é o radical).

Nota: O que difere nos aminoácidos é o radical.

A ligação peptídica é uma ligação covalente que se estabelece entre o grupo amina de um aminoácido e o grupo carboxilo de outro aminoácido, entre dois ou mais aminoácidos. Por cada ligação peptídica origina-se uma molécula de água.


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Pro

teín

as Holoproteínas (simples) - Formadas só por

aminoácidos.

Heteroproteínas (conjugdas) - Formadas por aminoácidos e outras moléculas diferentes (Grupo

prostético - parte não proteíca das proteínas conjugadas). Ex.: Glicoproteínas (apresentam um bocado glícidico), Lipoproteínas (apresentam um bocado lipídico), Hemeproteínas (Hemoglobina -

Grupo Heme - Ferro) Pro

teín

as Holoproteínas (simples) - Formadas só por

aminoácidos.

Heteroproteínas (conjugdas) - Formadas por aminoácidos e outras moléculas diferentes (Grupo

prostético - parte não proteíca das proteínas conjugadas). Ex.: Glicoproteínas (apresentam um bocado glícidico), Lipoproteínas (apresentam um bocado lipídico), Hemeproteínas (Hemoglobina -

Grupo Heme - Ferro)

Formação de um péptido.

A sequência linear de cada proteína é uma cadeia polipeptídica linear – Estrutura primária. A estrutura secundária resulta da estrutura primária se dobrar ou enrolar, e manter esse enrolamento em diferentes pontos da cadeia. A ligação química que mantém a estrutura secundária em Hélice α ou folha pregueada, são as “pontes de hidrogénio” (ligações de hidrogénio).


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A desnaturação das proteínas (proteica) é a perda irreversível da estrutura das proteínas. As ligações químicas são destruídas (quebradas).

Fatores:

Elevadas temperaturas; Baixas temperaturas (inactivam proteínas, não as desnaturam); Alteração do pH;

Concentração de sais; Radiações.

Funções das proteínas:

Estrutural (o colagénio e a queratina); Principal

Enzimática (catalisando as reacções químicas nas células); De transporte (hemoglobina, transporta o oxigénio até aos tecidos);

Hormonal (a insulina e a adrenalina); Imunológica/De defesa (os anticorpos); Motora (as proteínas são a componente principal dos músculos);

Reserva alimentar (fornecendo aminoácidos ao organismo durante o seu desenvolvimento).

Lípidos

Tal como os glícidos, os lípidos são compostos ternários. Dissolvem-se bem em solventes orgânicos, mas são insolúveis em água.

Principais lípidos: triglicéridos e fosfolípidos (constituem as membranas celulares, ou qualquer outra membrana).

Por cada ligação Ester liberta-se uma molécula de água.

Triglicérido: três ácidos gordos ligados a uma molécula de glicerol (é um triálcool).


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Fosfolípido: Molécula anfipática (parte polar e não polar). Constituídos sempre dor dois ácidos gordos.

Funções dos lípidos:

Estrutural (fosfolípidos e colesterol); Energética; Hormonal (testosterona, esteróides e estrogénio); Protetora (ceras protectoras das folhas, penas, ouvidos, etc.).

Ácidos nucleicos

Monómeros dos ácidos nucleicos: Nucleótidos.

Polímeros dos ácidos nucleicos: Cadeias polinucleotídicas.

Nucleótido: Grupo fosfato, Pentose e Base azotada (que da o nome ao nucleótido).

Adenina (ligação dupla) Timina Citosina (ligação tripla) Guanina

Pentose: Ribose = C5H10O5

Desoxirribose = C5H10O4


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Base azotada (pode ser): Base pirimídica (anel simples) ou Base púrica (anel duplo).

Bases pirimídicas: Uracilo (U) (só presente no RNA), Citosina (C) e Timina (T) (só presente no DNA).

Bases púricas: Adenina (A) e Guanina (G).

RNA – Possui uma cadeia polinucleotídica.

DNA – Possui duas cadeias polinucleotídicas enroladas em hélice (unidas pelas bases azotadas dos nucleótidos).

3 Tipos de RNA: mensageiro (RNA M), de transferência (RNA T) e ribossomático (RNA R).

O grupo fosfato de um nucleótido liga-se à pentose do nucleótido imediatamente a seguir.

O DNA suporta a informação genética, suporta a função hereditária das caraterísticas. Controla a actividade celular. As moléculas de DNA replicam-se.


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Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos

Sistema endomembranar: Conjunto formado por membranas ou por estruturas que mantêm uma relação direta ou através de vesículas. Constituído por [membrana nuclear, retículo endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomas, vacúolos e membrana plasmática] Citoplasma compartimentado (célula eucariótica).

Digestão: Realizar a hidrólise dos polímeros, obtendo os respectivos monómeros, para a construção das nossas próprias proteínas, glícidos e lípidos.

Transporte transmembranar: Atravessar uma membrana (qualquer tipo de membrana biológica).

Evolução do modelo da Membrana

OVERTON – 1894

Trabalhando com células vegetais, verificou que as substâncias lipossolúveis eram absorvidas mais rapidamente por estas. Propôs que a membrana plasmática seria constituída por lípidos.

LANGMUIR – 1917

Previu que seria constituída por uma camada de fosfolípidos, com uma extremidade voltada para a água e a outra para o ar.

GORTER e GRENDEL – 1925

Extraíram lípidos das membranas dos glóbulos vermelhos e concluíram que existiam lípidos suficientes para formar uma bicamada lipídica, sendo que: as caudas hidrofóbicas ficariam viradas para o interior, as cabeças hidrofílicas viradas para o exterior.

DAVSON E DANIELLI – 1935

Propuseram que as duas camadas fosfolipídicas estariam envolvidas por uma camada de proteínas,


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em que as cadeias polipeptídicas se dispunham perpendicularmente às moléculas lipídicas.

DAVSON E DANIELLI – 1954

Mais tarde, propuseram que as 2 camadas de proteínas apresentavam espaços, de onde a onde, interrompendo a bicamada lipídica – estes poros encontrar-se-iam rodeados por moléculas proteicas que permitiriam a passagem das diferentes substâncias.

ROBERTIS e ROBERTSON – 1960

Após a descoberta do microscópio electrónico, propuseram, que as biomembranas teriam uma estrutura única e criaram um modelo designado modelo unitário de membrana, com estrutura trilamelar, (muito semelhante ao de Davson e Danielli), constituído por duas camadas escuras separadas por uma intermédia, mais clara.

SINGER E NICHOLSON – 1972 - MODELO DO MOSAICO FLUÍDO

Propuseram um novo modelo, segundo o qual a membrana seria constituída por uma bicamada de fosfolípidos, com proteínas periféricas ou extrínsecas, dispersas à superfície e com ligações fracas aos fosfolípidos, com proteínas integradas ou intrínsecas, nela introduzidas de forma mais ou menos profunda, com hidratos de carbono na superfície exterior da membrana, ligados a proteínas (glicoproteínas) ou ligados a lípidos (glicolípidos).


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Modelo do mosaico fluido:

Uma bicamada de fosfolípidos;

Proteínas periféricas ou extrínsecas, dispersas à superfície e com ligações fracas aos fosfolípidos;

Proteínas integradas ou intrínsecas;

Glicoproteínas e glicolípidos na superfície exterior da membrana;

Colesterol, entre as caudas dos fosfolípidos.

A designação mosaico fluido deve-se ao facto de:

A superfície das membranas se assemelhar a um conjunto de pequenas peças;

A membrana não ser estática, dado que os lípidos e as proteínas embebidas na camada lipídica movem-se, dotando a bicamada de grande fluidez e mobilidade:

As moléculas de fosfolípidos movimentam-se através de movimentos laterais e, mais raramente, através de movimentos de flip-flop ou de cambalhota;

As proteínas movimentam-se lateralmente, mas nunca fazem o movimento de flip-flop.

O interior da membrana plasmática é extremamente hidrofóbico devido à presença das caudas dos fosfolípidos;

As proteínas integradas possuem aminoácidos hidrofóbicos que penetram na região hidrofóbica da dupla camada de fosfolípidos;

A superfície, com a presença de proteínas e hidratos de carbono, forma uma estrutura hidrofílica.

Legenda: 1 – Glicoproteína; 2 – Glicolípido; 3 – Proteína intrínseca; 4 – Colesterol; 5 – Proteína extrínseca; 6 – Fosfolípido.


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Caraterísticas da membrana plasmática:

Serem assimétricas, relativamente à distribuição de lípidos, de proteínas e de glícidos;

Os lípidos e as proteínas distribuem-se como se fossem um mosaico, algumas dessas proteínas são intrínsecas e extrínsecas;

Os lípidos e as proteínas podem realizar movimentos laterais (só os lípidos podem realizar movimentos de “flip-flop”), estes movimentos fazem com que a membrana seja fluída;

As moléculas de colesterol que se encontram entre os fosfolípidos conferem maior rigidez à membrana e diminuem a sua permeabilidade a pequenas moléculas hidrossolúveis;

As proteínas membranares diferem de célula para célula, e até entre os vários organitos celulares permitem o transporte de algumas substâncias para dentro e fora da célula, servem de receptores, e podem funcionar como enzimas;

Os glícidos (estão sempre virados para o exterior [glicoproteínas ou glicolípidos]) desempenham um papel de receptores de mensageiros químicos e permitem que a célula seja reconhecida.

Funções da membrana plasmática:

o Delimitar o meio intracelular, separando-o do meio extracelular; o Possibilitar e regular o transporte de substâncias entre a célula e o meio

extracelular, isto é, possui permeabilidade selectiva; o Captar informação do exterior, e traduzi-la em respostas adequadas.

Movimentos de substâncias através das membranas biológicas

Osmose – É a deslocação da água do meio hipotónico, para o meio hipertónico (sempre) (transporte de água, só!). O objetivo da osmose é equilibrar as concentrações dos dois meios.

A variação entre meios com diferentes concentrações chama-se gradiente de concentrações.


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Concentrações do meio

Meio hipotónico – O volume aumenta (a célula está turgida – Turgescência). O volume aumenta devido à entrada de água.

Meio hipertónico – O volume diminui e a superfície fica enrugada (a célula está plasmolisada – Plasmólise). O volume diminui devido à saída de água.

Meio isotónico – O número de moléculas (ou outra coisa) que entra na célula (ou seja onde for), é o mesmo que sai. O transporte nunca pára.

Membrana semipermeável – É permeável à água e impermeável aos solutos.

A pressão osmótica é a força necessária para impedir a osmose.

Quando a membrana rebenta, diz-se que ocorreu a lise celular. O conteúdo celular sai para o exterior. A célula está destruída (só ocorre nas células animais).

Difusão simples – Transporte passivo, porque não implica gasto energético. As moléculas deslocam-se sempre a favor do gradiente de concentração (do meio hipertónico, para o meio hipotónico). É o transporte de soluto (moléculas por exemplo).

Objetivo: equilibrar os dois meios (isotonia).

Podem atravessar a membrana: moléculas pequenas não polares e substâncias lipossolúveis.


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Transporte mediado

Difusão facilitada – É igualmente o transporte de soluto, mas com a ajuda de permeases (proteínas transportadoras, são intrínsecas). Depende do gradiente das concentrações, e da disponibilidade das permeases.

E = ATP (energia que as células produzem)

Transporte ativo – A célula despende energia, porque vai contra o gradiente de concentração.

Transporte de partículas

Podem estar no estado sólido ou no estado líquido (estado fluído). É necessário formar vesículas rodeadas por membrana (porque a membrana é fluída).

Endocitose - Este processo permite o transporte de substâncias do meio extra- para o intracelular, através de vesículas limitadas por membranas, a que se dá o nome de vesículas de endocitose ou endocíticas. Estas são formadas por invaginação da

membrana plasmática, seguida de fusão e separação de um segmento da mesma.

Invaginação – A célula meter-se para dentro.

O que é que entra? Partículas.

Há dois tipos de endocitose: fagocitose e a pinocitose.

Fagocitose – Quando o material que tem de ser capturado pela célula se encontra no estado sólido, a célula emite prolongamentos citoplasmáticos, os pseudópodes. Forma-se uma vesícula fagocítica.

Pinocitose – Quando o material que tem de ser capturado pela célula se encontra no estado fluído. Ocorre a invaginação. Forma-se uma vesícula de pinocitose.


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Exocitose – Quando a célula tem necessidade de se livrar de substâncias tóxicas (resíduos metabólicos prejudiciais), ou resíduos da actividade celular, que vão ser utilizadas fora da célula, ou vai expulsar resíduos da digestão intracelular.

As vesículas exocíticas, podem ser lisossomas (secundários).

Ingestão – Introdução de alimento no interior do organismo através da boca.

Sistemas digestivos

Um sistema digestivo incompleto possui apenas uma cavidade: - Boca; Um sistema digestivo completo possui duas cavidades: - Boca e Ânus.

Tiflosole – Permite aumentar a área do intestino favorecendo a absorção, aumentando assim a absorção de nutrientes.


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Pregas do intestino – Válvulas coniventes.

Projeções nas pregas – Vilosidades intestinais.

Microvilosidades – Vilosidades de uma das células das válvulas coniventes.

Quilífero – Capilar linfático, numa válvula conivente.

A existência de vilosidades intestinais, válvulas conviventes e de microvilosidades, é para aumentar a superfície do intestino.

Os ácidos gordos e o glicerol, e as vitaminas lipossolúveis são absorvidos para o quilífero.

A celulose e os resíduos são enviados para o intestino grosso (é a zona por excelência para a absorção de água.


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Obtenção de energia pelos seres autotróficos

ATP – Fonte de energia para a célula.

ATP – adenosina trifosfato (ou trifosfato adenosina)

Adenina + Ribose = Adenosina

1 fosfatos – AMP (monofosfato – ácido fosfórico)

2 fosfatos – ADP (difosfato – ácido fosfórico)

3 fosfatos – ATP (trifosfato – ácido fosfórico)

A energia está contida nas ligações químicas.

Quando a célula precisa de energia, degrada as moléculas de ATP, pois estas libertam energia ao formar ATP.

Oxidação/Redução = Redox

•por transferência de eletrões

Sempre que uma substância perde e- fica oxidada, e sempre que uma substância ganha e- fica reduzida.


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Equação geral da fotossíntese (séc. XX)

12 H2O + 6 CO2 C6 H12 O6 + 6O2 + 6H2O

Quem produz matéria orgânica (seres autotróficos):

Plantas;

Algas; Fitoplânton; Algumas bactérias (cianobactérias).

Estroma – Interior do cloroplasto.

Fases da fotossíntese

Fase fotoquímica:

Ocorre na membrana dos tilacóides;

Depende directamente da luz; Consiste em reações de FOTOFOSFORILAÇÃO.

FOTOFOSFORILAÇÃO – Pode ser acíclica ou cíclica.

Fase química:

Ocorre no estroma; Depende indiretamente da luz;

Consiste no Ciclo de Calvin.

NADP+ + e- + H+ NADPH

A luz é captada pelos fotossistemas (2 e 1).

FOTÓLISE A molécula de água vai-se decompor em O2 + 2H+ + 2 e-

clorofilas luz

LUZ ADP + Pi = ATP

Forma oxidada Forma reduzida

LUZ Separação/decomposição


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Os eletrões que a clorofila perde, vão ser repostos pelos eletrões provenientes da fotólise da água (O O2 é libertado pois é um resíduo).

NADP redutase Proteína enzimática (catalisa reações químicas).

Recebe eletrões, e promove a redução do NADP+ a NADPH.

A transformação de NADP+ em NADPH pode ser chamada de reação redox, oxirredução, ou reação redução-oxidação.

A energia perdida pelos eletrões (quando saltam de um transportador para outro) vai ser utilizada para que ocorra a fosforilação do ADP e formar ATP.

O percurso dos eletrões na cadeia transportadora é unidireccional.

Produtos finais da fotossíntese:

* ATP; * NADPH; * O2 É um resíduo, por isso é libertado.

Na fotofosforilação cíclica os produtos finais (só o ATP e o NADPH) regressam à 1ª cadeia transportadora.


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Ciclo de Calvin: consiste em reações de redox

1ª Fase – Fixação do CO2

O dióxido de carbono (CO2) vai reagir com a ribulose bifosfato (RuBP), originando duas moléculas de ácido fosfoglicérico (2PGA) (cada uma com 3 carbonos).

RuBP: É a proteína mais abundante nas plantas.

Nota: No início da fotossíntese a água é oxidada.

2ª Fase – Produção de compostos orgânicos

O PGA vai ser fosforilado pelo ATP ADP (O ATP perde um fosfato).

O PGA vai ser reduzido pelo NADPH (vai dar 1 e- e hidrogénio ao PGA) NADP+

De onde vem o carbono da glicose (C6H12O6) que é produzida?

R.: O carbono da glicose tem origem no dióxido de carbono.

Para se formar uma molécula de glicose (C6H12O6) o ciclo de Calvin tem de se realizar seis vezes, porque o carbono da glicose vem do dióxido de carbono e em cada ciclo apenas se utiliza uma molécula de CO2.

Nota: É preciso luz para ativar a Rubisco (Ribulose bifosfato carboxilase).


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Produtos finais da fase química:

* Glicose (C6H12O6); * NADP+ + H+; * ADP + Pi.

Quimiossíntese

Na quimiossíntese a energia utilizada tem origem em compostos inorgânicos reduzidos.

Vão para a fase fotoquímica.

Visão geral da quimiossíntese.


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O transporte nas plantas

Tecidos embrionários – Meristemas (permitem o crescimento) (localizam-se nas extremidades do caule e das raízes);

Tecidos permanentes (definitivos) – Parênquimas (funções: preenchimento, clorofilino e reserva).

Nota: As plantas estão sempre a crescer.

Parênquima de preenchimento – um tecido que ocupa espaços deixados por outros tecidos.

Parênquima clorofilino – rico em cloroplastos (responsáveis pela fotossíntese). Localiza-se nas folhas e caules jovens.

Empaliçáda – fotossíntese.

Lacunoso – fotossíntese e circulação de ar.

Parênquima de reserva – Armazena substâncias (localiza-se nas raízes, sementes, caules e folhas).

Contém: proteínas, carboidratos e lípidos (óleos).

Tecidos de revestimento – Tegumentários

Pequena permeabilidade ao ar e à água;

Epiderme (e súber); Epiderme:

o Uni estratificada; o Cutícula – cutina ou cera – economia de água (impedir a perda de

água).

Anexos da epiderme

Tricomas: papilas, pelos e escamas; Estomas: poros reguladores das trocas gasosas e transpiração; Acúleos: função de defesa (espinhos).

Estoma:

Células guarda; Células anexas ou companheiras (células de companhia).


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Tecidos de transporte

Atuam no suporte mecânico da planta, como um esqueleto.

Colênquima (menos importante); Esclerênquima (mais importante).

Esclerênquima

Células mortas por deposição de lenhina; Encontrada nas partes mais velhas da planta; É resistente e com pouca flexibilidade.

Nota: A lenhina é um polímero encontrado nas plantas terrestres cuja função é de conferir rigidez, impermeabilidade e

resistência à planta.

Tecidos condutores/vasculares/transporte

Xilema – seiva bruta (água – 99,5% e sais minerais – 0,5%) da raiz para os órgãos aéreos da planta.

Floema – seiva elaborada (água – 80% e compostos orgânicos – 20%) essencialmente das folhas para os outros órgãos da planta.

Xilema

Constituído por 4 tipos celulares: traqueídos, elementos dos vasos, parênquima de reserva, fibras esclerênquimatosas (ou do esclerênquima).

Traqueídos – São células mortas, alongadas e estreitas dispostas topo a topo, cujas paredes transversais não desaparecem e que contactam umas com as outras, por poros.

Elementos dos vasos – São constituídas por células mortas dispostas topo a topo que formam tubos da raiz até às folhas, porque as paredes transversais praticamente não existem.

Parênquima de reserva – É constituído por células vivas e que apresenta função de reserva.

Fibras esclerênquimatosas – Constituídas por células mortas, com paredes espessas e lenhificadas, estreitas e alongadas, que lhes confere rigidez, e por isso têm função de suporte.


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Floema

Constituído por 4 tipos celulares: elementos dos tubos crivosos, células de companhia, parênquima, fibras.

Elementos dos tubos crivosos – são células vivas, alongadas, dispostas topo a topo e cuja parede transversal apresenta perfurações denominando-se placa crivosa.

Placa crivosa – As perfurações garantem a passagem da seiva de umas células para outras.

Células de companhia – células vivas, estão sempre associadas aos elementos dos tubos crivosos, e mantêm com estes, ligações citoplasmáticas que as auxiliam na sua função.

Parênquima – células vivas com função de reserva.

Fibras – são células mortas alongadas, que conferem resistência e suporte aos restantes tecidos.

Estrutura da raiz

Pelos radiculares (absorventes) – são prolongamentos citoplasmáticos emitidos por algumas células da raiz.

Endoderme – início do cilindro central.

O diâmetro dos tubos xilémicos aumenta da periferia para o centro.

Suberina – Lípido (cera).

Bandas de Caspary – deposições de suberina nas células da endoderme.

Nas dicotiledóneas (as que vamos estudar por serem mais abundantes), não têm propriamente zona medular, pois o xilema ocupa maior parte do cilindro central.

Estrutura do caule

Possui uma grande zona medular, constituída por parênquima.

Possui uma pequena zona cortical, constituída por parênquima.

(Inverso da raiz)

Os feixes condutores (xilema e floema) estão sempre dentro do cilindro central.

Estrutura da folha

O xilema está sempre voltado para a parte superior da folha. O floema está sempre voltado para a parte inferior da folha.

Mesófilo – Conjunto de todo o parênquima.

O tecido mais abundante nas folhas é o parênquima clorofilino.


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Transporte do xilema

O xilema facilita o transporte:

Pela ausência de conteúdo celular, o que não cria resistência ao fluxo; Pela presença de células dispostas topo a topo sem septos transversais

formando longos tubos; Por possuir paredes espessadas por lenhina que impedem o seu

colapso, assim como a presença de fibras que dão resistência aos vasos e permitem suportar a pressão;

Pelo diâmetro reduzido dos seus vasos, que facilitam a adesão entre as moléculas de água e as dos vasos.

O gradiente aumenta desde a epiderme até ao xilema (devido ao transporte ativo).

Teoria da pressão radicular

O transporte ativo de iões do solo para as células da raiz aumenta o potencial de soluto nestas células, o que tem como consequência a entrada de água. A acumulação de água nestes tecidos provoca uma pressão (pressão radicular) que a vai forçar a subir no xilema por capilaridade.

Teoria da tensão – coesão – adesão

Tensão – a transpiração foliar gera um défice de água, com consequente tensão (pressão negativa) ou efeito de sucção sobre a seiva xilémica; as células do mesófilo ficam hipertónicas, havendo um aumento da pressão osmótica.

Cada molécula de água perdida pelo mesófilo é substituída a partir do xilema das folhas, criando um défice de água compensado pelo xilema do caule; este efeito propaga-se à raiz, fazendo com que a água passe do parênquima cortical para o xilema, determinando a absorção da água no solo.

Coesão – força que mantém unidas as moléculas de água entre si, através de pontes de hidrogénio.

Adesão – força que atrai as moléculas de água às paredes dos vasos xilémicos e que é acentuada pelo facto de o lúmen dos vasos ser diminuto, o que é evidenciado pelo efeito de capilaridade para o que contribui também a coesão.

Nota: A coesão e a adesão são os responsáveis pela continuidade da coluna de água nos vasos xilémicos.


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O que vai regular a abertura ou fecho dos estomas, são as células guarda estarem ou não no estado de turgescência.

Pressão de turgescência – Força que a água faz na parede das células guarda.

Quando a pressão de turgescência começa a atuar, vai deformar a parede oposta ao ostíolo, logo vai abrir o ostíolo (ou seja, vai abrir o estoma).

(Na falta de luz, as células consome os compostos orgânicos, por elas produzidos).

Controlo de transpiração

A perda de vapor de água por uma planta varia de dia para dia, de hora para hora e até de minuto para minuto, como resultado de fatores ambientais e fatores morfológicos

Controlo da transpiração – fatores morfológicos

Estão relacionados com as caraterísticas da folha, como por exemplo:

Nº de estomas; Nº de lacunas.

A seiva floémica é um transporte em todas as direcções.

A seiva xilémica é um transporte essencialmente ascendente.

Circulação da seiva floémica

1- A glicose é elaborada nos órgãos fotossintéticos, é convertida em sacarose; 2- A sacarose passa para o floema por transporte ativo, através das células de

companhia; 3- O aumento da concentração de sacarose nas células dos tubos crivosos

provoca uma entrada de água nestas células, que ficam turgidas; 4- A pressão de turgescência (pressão que o conteúdo de uma célula exerce

sobre a parede celular quando a célula fica turgida) faz com que a solução (seiva) atravesse as placas crivosas;

5- Há assim um movimento das regiões de alta pressão para as regiões de baixa pressão;

6- A sacarose é retirada do floema para os locais de consumo ou de reserva por transporte ativo (onde é convertida em glicose eu pode ser utilizada na respiração ou polimerizar-se em amido, que fica em reserva);

7- O aumento da concentração de sacarose nas células envolventes provoca uma saída de água dos tubos crivosos, diminuindo a pressão de turgescência.


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O transporte nos animais

Constituição:

Fluido circulante Hemolinfa (em lacunas) ou sangue (no interior de vasos);

Órgão propulsor Coração;

Sistema de vasos ou lacunas por onde o fluido circula.

Funções:

Transporte de nutrientes e oxigénio às células; Transporte de material resultante do metabolismo celular;

Transporte de hormonas; Defesa do organismo; Distribuição do calor metabólico pelo organismo.

Sistema circulatório aberto

Coração tubular dorsal, com orifícios (ostíolos), ligado a ramificações laterais (artérias);

Quando o coração contrai os ostíolos fecham, quando relaxa abrem; Quando o coração contrai bombeia a

hemolinfa para as artérias, que a lançam em lacunas (hemocélio), onde ocorrem as trocas com as células;

Movimentos coordenados dos músculos do corpo fazem regressar a hemolinfa ao coração (que se encontra relaxado), através dos ostíolos.

Nota: Nos insectos os gases respiratórios não são transportados pela hemolinfa, porque o voo necessita de uma elevada taxa metabólica e o sistema aberto não seria eficaz para distribuir os gases respiratórios necessários.

Sistema circulatório fechado

5 a 7 pares de arcos aórticos (corações laterais), ligados a um vaso dorsal e a um vaso ventral;

No vaso dorsal o sangue circula de trás para a frente, em sentido oposto à circulação no vaso ventral;

A contracção dos corações laterais impulsiona o sangue para o vaso ventral neste, o sangue circula para trás, e vai dirigindo-se para os capilares;

Ao nível dos capilares ocorrem as trocas com as células;

Dos capilares o sangue dirige-se para o vaso dorsal e deste para os corações laterais.


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Sistemas de transporte nos Vertebrados

O sistema de transporte é designado por Sistema Cardiovascular (coração e vasos sanguíneos), o sangue é impulsionado pelo coração através de um sistema contínuo de vasos sanguíneos.

O coração, com posição ventral, apresenta nos diferentes animais um número variável de aurículas e de ventrículos.

Peixes

Coração constituído por uma aurícula e um ventrículo dispostos linearmente;

As veias transportam o sangue venoso para o coração, que o bombeia para a artéria aorta;

Nas brânquias a aorta ramifica-se em capilares, onde ocorrem as trocas com as células e, consequentemente, o sangue se transforma em arterial;

O sangue arterial é levado a todo o organismo com uma pressão reduzida e regressa ao coração pelas veias.

Circulação simples - No coração só circula sangue venoso. Na circulação o sangue só passa uma vez no coração. Nos capilares das brânquias a pressão sanguínea diminui. O sangue que se dirige para os órgãos flui lentamente o que gera uma baixa eficácia na oxigenação dos tecidos e consequentemente uma baixa taxa metabólica.

Anfíbios

Coração com duas aurículas e um ventrículo; O sangue venoso vindo dos tecidos corporais entra na

aurícula direita, passa pelo ventrículo, onde é bombeado para os pulmões e para a pele, para ser oxigenado;

O sangue arterial regressa ao coração, à aurícula esquerda, passa para o ventrículo para ser bombeado para todo o corpo;

As duas aurículas não contraem ao mesmo tempo e, consequentemente, o ventrículo bombeia os dois tipos de sangue separadamente, havendo apenas uma mistura parcial de sangue.

Circulação dupla - Circulação pulmonar e sistémica. No coração circula sangue arterial e sangue venoso. Na circulação o sangue passa duas vezes no coração. Após ir aos pulmões o sangue vai ao coração para ser impulsionado para todo o corpo, assegurando um fluxo sanguíneo vigoroso a todo o corpo. Aumenta a eficácia das trocas com os tecidos.


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Circulação incompleta - Só tem um ventrículo. Há mistura parcial de sangue arterial com venoso, o que afecta a concentração de oxigénio no sangue arterial.

Aves e mamíferos

Coração com duas aurículas e dois ventrículos;

Os ventrículos são totalmente separados por um septo musculoso;

Um sistema especializado de vasos sanguíneos permite a distribuição do sangue por todo o corpo.

Circulação completa - Tem dois ventrículos. Não há mistura de sangue arterial com venoso. Elevada eficácia na oxigenação dos tecidos, que permite uma maior produção de energia (na respiração celular) e consequentemente maior produção de calor corporal. Manutenção de temperatura corporal constante (animais homeotérmicos).

Quadros-resumo


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Funcionamento do coração

A circulação do sangue é comandada por movimentos rítmicos (ou em caso de arritmia cardíaca, arrítmicos) do coração: As sístoles – o coração contrai-se. As diástoles – o coração relaxa. Um ciclo cardíaco completo dura apenas 0,8 segundos.

Diástole total

O CORAÇÃO DESCONTRAI. As aurículas enchem-se de sangue;

Todas as válvulas estão fechadas; Dura apenas 0,4 segundos.

Sístole auricular

AS AURÍCULAS CONTRAEM-SE.

As aurículas empurram o sangue para os ventrículos; As válvulas auriculoventriculares abrem para o sangue passar;

Dura apenas 0,1 segundos.


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Sístole ventricular

OS VENTRÍCULOS CONTRAIEM-SE.

Os ventrículos empurram o sangue para as artérias; As válvulas arteriais abrem para o sangue passar;

As válvulas auriculoventriculares fecham para o sangue não voltar para trás; Dura apenas 0,3 segundos.

Artérias veias e capilares

Geral

As artérias ramificam-se em arteríolas, que originam redes de capilares ao nível dos diferentes tecidos. Os capilares reúnem-se formando vénulas, que convergem formando veias pelas quais o sangue regressa ao coração.

Nota: As artérias levam o sangue para fora do coração, e as veias trazem o sangue de regresso ao coração.

Artérias - Vasos que abandonam o coração. Têm paredes espessas elásticas e musculares; Com elevada elasticidade para suportarem a pressão sanguínea.

Capilares - Com uma única camada de células, Muito permeáveis à água e solutos e pouco às proteínas. O sangue flui mais lentamente que nos outros vasos, o que favorece o intercâmbio de substâncias.

Veias - Vasos que se dirigem ao coração. Têm paredes espessas, embora menos do que nas artérias. Com menor elasticidade pois transportam o sangue, com baixa pressão, ao coração.

Fluidos circulantes

Sangue:

Plasma (55%); Elementos figurados (45%).

Plasma: o Água (91%); o Proteínas (7%); o Outros solutos (2%).

Elementos figurados:

o Eritrócitos (5-6 milhões p/mm3 de sangue); o Glóbulos brancos (5000-9000 p/mm3 de sangue); o Plaquetas (250000-400000 p/mm3 de sangue).


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Eritrócitos – Células responsáveis pelo transporte de oxigénio e de dióxido de carbono.

Plasma – Meio aquoso onde circulam nutrientes, produtos de excreção, gases, hormonas, anticorpos, proteínas, etc.

Plaquetas sanguíneas – Fragmentos celulares envolvidos nos processos de coagulação.

Leucócitos – Células envolvidas nos processos de defesa do organismo.

Sangue e linfa – Intercâmbio de substâncias

A - Devido à elevada pressão sanguínea, ocorre filtração de alguns componentes do plasma dos capilares sanguíneos para os espaços entre as células, constituindo a linfa intersticial. A linfa apresenta uma constituição muito semelhante à do sangue, diferindo, principalmente, por não ter hemácias e conter menos proteínas. A partir da linfa as células obtêm os nutrientes e o oxigénio de que necessitam e libertam para ela as substâncias resultantes do metabolismo (dióxido de carbono e produtos azotados).

B - Grande parte do fluido intersticial (cerca de 90%) volta a entrar, por difusão, na extremidade venosa do capilar sanguíneo, devido à pressão osmótica sanguínea (a pressão sanguínea diminuiu).

C - O excesso de fluido ou linfa intersticial (cerca de 10%) é reabsorvido, por difusão, para os capilares linfáticos (dentro dos vasos do sistema linfático, o fluido denomina-se linfa circulante).

£ Os capilares linfáticos (terminam em fundo de saco) reúnem-se formando

veias linfáticas; £ As veias linfáticas, tal como as sanguíneas, possuem válvulas para permitir a

subida do fluido até ao coração; £ A linfa circulante é lançada na corrente sanguínea, em veias, próximo da veia

cava.

Metabolismo celular

A fotossíntese assegura o fluxo energético que se inicia no Sol e continua através dos seres vivos.

Os compostos orgânicos sintetizados durante a fotossíntese são altamente energéticos, no entanto não podem ser utilizados directamente nos processos bioquímicos que ocorrem no interior das células, pelo que têm que ser degradados de forma a libertar a energia formando ATP, a qual já pode ser utilizada.


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Nas células ocorrem muitas reacções químicas essenciais à vida.

Ao conjunto de todas essas reacções dá-se o nome de Metabolismo celular, podendo no entanto distinguir-se dois tipos:

A libertação de energia dos compostos orgânicos faz-se por etapas.

Caso contrário a libertação de calor seria tal que se tornaria incompatível com a vida;

Assim a obtenção de energia dá-se através de uma sequência de reacções em cadeia nas quais a energia vai sendo libertada e acumulada em compostos energéticos intermédios como o ATP;

De facto o ATP é o composto energético intermédio mais comum nos seres vivos, sendo por isso considerado o transportador universal de energia, a nível celular.

Transportadores e aceitadores

Existem diversas vias catabólicas capazes de transferir a energia contida nos compostos orgânicos para moléculas de ATP;

Nestas intervêm compostos como o NAD que transporta protões e electrões do hidrogénio desde o substrato (composto orgânico inicial) até a um aceptor final;

Se o aceitador (aceptor) final for uma molécula inorgânica, o conjunto destas reacções denomina-se de respiração;

Se a aceptor for o oxigénio dá-se o caso particular da respiração aeróbia; Se o aceptor final for outro composto inorgânico como por exemplo o Nitrato,

o Sulfato ou o Dióxido de Carbono estamos perante a respiração anaeróbia; Por outro lado se não existir um aceptor final externo, mas sim um derivado

do substrato inicial, como por exemplo o piruvato, então estamos perante o caso da fermentação.


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Respiração vs. Fermentação

Seres vivos simples como algumas bactérias, utilizam a fermentação como via única de obtenção de energia, denominam-se anaeróbios obrigatórios;

No caso do Homem, e de outros seres vivos como as leveduras, utiliza preferencialmente a respiração aeróbia, pois através dela retira grandes quantidades de energia;

No entanto e perante uma situação de ausência desse gás, concentrações baixas ou ainda situações onde é necessário energia extra, alguns destes seres vivos são capazes de realizar fermentação como uma via alternativa, por isso se denominam de anaeróbios facultativos.

Fermentação

No início do século XIX, Louis Pasteur realizou uma série de experiências com leveduras, com vista a conhecer melhor o processo de fermentação.

As leveduras são fungos (eucariontes) unicelulares com grande capacidade de multiplicação perante as condições necessárias.

o Meios ricos em açúcares; o Temperaturas amenas.

A velocidade de reprodução das leveduras varia por exemplo com: o Quantidade de substrato; o Quantidade de produto final resultante.

Metabolismo celular – síntese

As células de todos os seres vivos realizam um conjunto de reacções químicas acompanhadas de transferências de energia, essenciais à vida. Ao conjunto dessas reacções chama-se metabolismo celular;

As reacções metabólicas em que os compostos orgânicos são degradados em moléculas mais simples, ocorrendo libertação de energia, designam-se reacções catabólicas e o seu conjunto por catabolismo (de modo global, as reacções de catabolismo são exoenergéticas);

As reacções metabólicas em que ocorre formação de moléculas complexas a partir de moléculas mais simples designam-se reacções anabólicas e o seu conjunto por anabolismo (globalmente, as reacções do anabolismo são endoenergéticas);

A ocorrência de reacções endoenergéticas de anabolismo é possível devido a transferências de energia que se verificam quando se dá a hidrólise de moléculas de ATP;

A respiração aeróbia e a fermentação são vias catabólicas capazes de transferir a energia contida nos compostos orgânicos para moléculas de ATP.

Fotossíntese Reação endoenergética

Respiração aeróbia Reação exoenergética


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No século XIX, Pasteur realizou uma experiência com leveduras, utilizando os dois dispositivos seguintes:

Qual a variável no processo experimental considerado? Como interpretas a alteração de temperatura registada?

Porque é que a água de cal turvou? Porque é que o nº de leveduras aumentou? Qual a causa do cheiro a álcool?

O aumento do número de leveduras provém do facto de se terem

proveniente da degradação da glicose.

Alguma da energia produzida dissipa-se, sob a forma de calor, conduzindo a uma elevação da temperatura.

A degradação da glicose conduz à formação de produtos finais menos ricos em energia, como o CO2, que turva a água de cal.

Em anaerobiose, da degradação da glicose resulta a formação de álcool (etanol), composto ainda rico em energia.

A multiplicação mais intensa das leveduras, em condições aeróbias, evidencia uma maior capacidade de mobilização de energia.


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Equações gerais da fermentação alcoólica e da respiração aeróbia.

Transportador de hidrogénio

Na fermentação e na respiração aeróbia, os compostos orgânicos são oxidados por remoção de hidrogénio;

Nestas reacções de oxidação intervém o composto NAD (transportador de hidrogénio) que transporta protões (H+) e electrões (e-) do hidrogénio, desde o substrato até um aceptor final;

Na respiração aeróbia intervém também o transportador FAD (forma oxidada FADH2).


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Se o aceptor final de electrões for: o Uma molécula orgânica, o conjunto destas reacções designa-se

fermentação; o Uma molécula inorgânica, designa-se de respiração.

Se a molécula inorgânica for: o O oxigénio (O2), o processo designa-se respiração aeróbia (como

acontece na maioria dos animais e plantas); o O nitrito (NO2-), o sulfato (SO4

2-), …, o processo designa-se de respiração anaeróbia (como acontece com algumas bactérias).

Fermentação alcoólica

£ As leveduras do género Saccaromyces são utilizadas na produção de vinho, cerveja e pão;

£ No caso do vinho e da cerveja, interessa, sobretudo, o álcool resultante da fermentação;

£ No caso da indústria de panificação, é o dióxido de carbono que é importante; as bolhas deste gás, ao libertar-se, contribuem para levedar a massa, tornando o pão leve e macio.

Produção do vinho (cerveja, etc…)

O açúcar da uva é utilizado pelas leveduras, presentes na casca da uva, para obtenção de energia, por fermentação:

O CO2 é libertado; O álcool é retido.

Produção do pão

O açúcar da farinha é utilizado pelas leveduras, para obtenção de energia, por fermentação:

O CO2 ao ser libertado contribui para levedar a massa, tornando-a leve; O álcool evapora.

Fermentação láctica

A fermentação láctica é efectuada por diversos organismos (bactérias), alguns dos quais são utilizados na indústria alimentar, nomeadamente, no sector dos lacticínios.

O ácido láctico altera o PH do meio, sendo por isso responsável pela coagulação das proteínas – processo fundamental para o fabrico de derivados do leite.


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Em caso de exercício físico intenso, as células musculares humanas, por não receberem oxigénio em quantidade suficiente, podem realizar fermentação láctica, além da respiração aeróbia, conseguindo sintetizar uma quantidade suplementar de moléculas de ATP.

A acumulação de ácido láctico nos músculos é responsável pelas dores musculares que surgem durante estes períodos de intenso exercício. O ácido láctico, assim formado, é rapidamente metabolizado no fígado, sob pena de se tornar altamente tóxico para o nosso organismo.

Fermentação (alcoólica e láctica)

Fermentação

A fermentação ocorre no citoplasma das células e compreende duas etapas:

Glicólise - conjunto de reacções que degradam a glicose até ácido pirúvico; Redução do ácido pirúvico - conjunto de reacções que conduzem à formação

dos produtos da fermentação.


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Glicólise

A molécula de glicose é quimicamente inerte; para que a sua degradação se inicie, é necessário que seja activada através da energia fornecida por 2 moléculas de ATP.

Através de uma sequência de reacções químicas, 1 molécula de glicose é desdobrada em 2 moléculas de ácido pirúvico:

o Os compostos intermediários são oxidados; o Os transportadores de hidrogénio T

(NAD+) são reduzidos em TH2 (NADH); o Por transferências energéticas e

fosforilação de 4 moléculas de ADP, são sintetizadas 4 moléculas de ATP.

O rendimento energético da glicólise é de 2 ATP.

Redução do ácido pirúvico (piruvato)

Os produtos finais da fermentação alcoólica e da fermentação láctica diferem em função das reacções que ocorrem a partir do ácido pirúvico;

Na redução do ácido pirúvico não ocorre síntese de ATP, pelo que o rendimento energético quer da fermentação alcoólica quer da fermentação láctica é de 2 ATP, resultantes da glicólise.

Na fermentação alcoólica, o ácido pirúvico, composto com 3C, resultante da glicólise:

o É descarboxilado, libertando-se CO2 e originando um composto com 2 C (aldeído acético);

o O aldeído acético, é reduzido, originando etanol (álcool etílico), composto com 2C.

A redução é devida a uma transferência de hidrogénios do TH2 (NADH) formado durante a glicólise, o qual fica então na sua forma oxidada, T (NAD+), ficando livre para outras reacções de oxirredução.


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Na fermentação láctica, o ácido pirúvico, composto com 3 C, resultante da glicólise

o É reduzido, originando ácido láctico composto com 3 C. A redução é devida a uma transferência de hidrogénios do TH2 (NADH)

formado durante a glicólise, o qual fica então na sua forma oxidada, T (NAD+), ficando livre para outras reacções de oxirredução.

Síntese:

Respiração aeróbia

A fermentação degrada a glicose em moléculas menores mas ainda ricas em energia.

Na respiração aeróbia, pelo contrário, a molécula de glicose é degradada em substâncias muito simples, pobres em energia (CO2 e H2O).

C6H12O6 + O2 6CO2 + 6H2O + energia.

A degradação da glicose não pode ser efectuada de forma repentina, uma vez que a energia libertada seria muito intensa e comprometeria a vida da célula.

A respiração aeróbia é constituída basicamente por quatro fases:

Glicólise; Formação de Acetil-CoA; Ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico; Cadeia transportadora de electrões (cadeia respiratória) e fosforilação

oxidativa.


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Glicólise

Tal como na fermentação, a 1ª fase da respiração aeróbia é a glicólise, que ocorre no citoplasma, pela qual a oxidação da glicose gera:

2 moléculas de ácido pirúvico; 2 moléculas de ATP; 2 moléculas de NADH.

Formação de Acetil-CoA

Cada uma das 2 moléculas de ácido pirúvico, na presença de oxigénio, entra na mitocôndria, onde é descarboxilada e oxidada, reduzindo o NAD+ e formando a Acetil-CoA.

Formam-se 2 NADH e 2 Acetil-CoA; Libertam-se 2 CO2.

Ciclo de Krebs

Ocorre na matriz da mitocôndria. É um conjunto de reacções metabólicas que conduz à oxidação completa da glicose.

Por cada molécula de glicose degradada formam-se 2 de Acetil-CoA e consequentemente ocorrem 2 ciclos de Krebs.

Devido à combinação do grupo acetil (com 2 carbonos) com o ácido oxaloacético (com 4 carbonos), forma- se o ácido cítrico com seis carbonos.

Ao longo do ciclo ocorrem reacções de oxidação, descarboxilação e exoergéticas.

Por cada molécula de glicose degradada, formam-se no ciclo de krebs (no conjunto dos 2 ciclos):

6 moléculas de NADH; 2 moléculas de FADH2; 2 moléculas de ATP; 4 moléculas de CO2.


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Cadeia transportadora de eletrões e fosforilação oxidativa

Ocorre nas cristas mitocondriais.

Os transportadores de hidrogénio anteriormente reduzidos (NADH FADH2) vão ser oxidados.

Os eletrões resultantes vão ser transferidos para cadeias transportadoras de electrões, cadeia respiratória (formada por proteínas da membrana interna da mitocôndria).

A transferência de electrões ao longo da cadeia respiratória conduz à libertação de energia que permite a síntese de ATP.

Fosforilação do ADP em ATP devido à oxidação dos transportadores (fosforilação oxidativa).

O oxigénio, aceptor final de electrões, fica carregado negativamente e combina-se com os protões, originando água.

Rendimento energético da respiração aeróbia

Sabendo que por cada molécula de:

NADH se produzem 3 moléculas de ATP; FADH2 se produzem 2 moléculas de ATP.

É possível calcular o rendimento energético da respiração aeróbia 38 ATP


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Resumo da respiração aeróbia

Glicólise – Oxidação dos compostos orgânicos. Redução de transportadores (2). Síntese de ATP (2).

Formação de Acetil-CoA – Oxidação do ácido pirúvico. Redução de transportadores (2). Descarboxilação (2 CO2).

Ciclo de Krebs – Oxidação dos compostos do Ciclo. Redução de transportadores (8). Síntese de ATP (2). Descarboxilação (4 CO2)

Fosforilação oxidativa – Oxidação dos transportadores reduzidos anteriormente. Transferência dos electrões para a cadeia respiratória. Fluxo de electrões na cadeia e libertação de energia. Síntese de ATP (34). Redução do oxigénio e formação de água.

Em caso de exercício físico intenso as células musculares humanas, por não receberem oxigénio em quantidade suficiente, podem realizar a fermentação láctica, além da respiração aeróbia. Síntese de uma quantidade suplementar de ATP.

A respiração aeróbia, sendo um processo “quase inverso” da fotossíntese, permite um estabelecimento dinâmico entre os dois processos energéticos.

resumo de biologia de 10º ano

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