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  • 1. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia1Parte prática – M.O.C.Existem aquelas regras básica que já todos sabem… (como manusear oMOC, 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 permiteevidenciar estruturas celulares pouco perceptíveis, isto acontece, poisdeterminados 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 evidenciarplastos onde este se encontre. Pode ser substituído por água iodada, uma vezque 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 domicroscópio óptico composto.
  • 2. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia2Parte teóricaTipos 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 característicodas células procarióticas);O material genético não está rodeado por membrana, e é por isso que ascélulas procarióticas não têm núcleo.A célula eucariótica:Possui o material genético envolvido por uma membrana (membrananuclear, invólucro nuclear, envelope nuclear);O material genético da célula eucariótica é constituído por moléculas de DNAlineares (princípio e fim) associadas a proteínas (histonas);É uma célula estruturalmente complexa, uma vez que possui organitosmembranares.Organitos celularesRibossomas - Organitos de uma reduzida dimensão, cuja sua função é fazera síntese proteica (fabricar/produzir/sintetizar proteínas).
  • 3. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia3Núcleo - Dentro do núcleo existe uma substância denominadanucleoplasma, e no interior do núcleo existe o nucléolo, onde se produzemribossomas (como se fosse um núcleo dentro de outro núcleo).A membrana nuclear tem duas faces, uma virada para “dentro” e outra viradapara “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 écontínuo com a membrana nuclear, e estruturalmente é divididoem dois (retículo endoplasmático rugoso [RER] e retículoendoplasmático liso [REL]). Rede de canais, o RER possuiribossomas aderentes à sua membrana, a sua função é realizar asíntese proteica e conduzir as proteínas através dele (para outroslocais da célula). O REL não possui ribossomas na sua membrana, énele que as proteínas sintetizadas no RER são quimicamentealteradas (no seu lúmen são sintetizados lípidos).Complexo de Golgi (aparelho de Golgi) – É formado por doiscomponentes, sáculos membranares achatados (cisternas), evesículas (golgianas). O complexo de Golgi vai receber do retículoas proteínas empacotadas em vesículas (membranares). O Golgivai receber as proteínas na sua face cis ou de receção (as vesículasvêm 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 facetrans ou de formação, virada para a membrana plasmática.Sendo encaminhadas para as suas localizações definitivas. Se o seudestino for o exterior da célula, as vesículas fundem-se com amembrana plasmática e as proteínas são libertadas para oexterior. Se o seu destino for o citoplasma, elas irão fundir-se comoutros organitos.Mitocôndria – São organitos membranares, cuja função é fazer arespiração celular.Citoesqueleto – É formado por longas fibras de vários tipos, quefornecem suporte, e que permitem o movimento (movimento dacélula, de organitos ou dos cromossomas) e ainda a alteração daforma da célula (esqueleto da célula). É constituído por três tiposde fibras (microfilamentos, filamentos intermédios e microtubos).
  • 4. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia4Centrossoma – Localiza-se perto do invólucro nuclear nas célulasanimais e é constituído por um par de centríolos dispostos emângulo reto (L).Centríolos – Estão relacionados com o movimento celular, pois é apartir deles que se vão formar flagelos ou cílios e também estãorelacionados 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 célulaseucarióticas e procarióticas. É responsável pela regulação desubstâncias, para o interior e/ou para o exterior das células.Lisossomas – Formam-se a partir de vesiculas golgianas quecontêm no interior, enzimas hidrolíticas (digestivas). Intervêm nadigestão intracelular.o Células vegetaisPlastos – São estruturas que podem conter várias substâncias.Cloroplastos, que contêm clorofila e são responsáveis pelafotossíntese. Cromoplastos, que são plastos que possuem outrospigmentos sem ser a clorofila, principalmente carotenóides, são ospigmentos responsáveis pelas cores amarela, laranja e vermelhadas flores, folhas e frutos. Amiloplastos, que armazenam amido.Parede celular – É uma estrutura semi-rígida localiza-seexternamente 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 comunicamumas com as outras).Vacúolo – Envolvido por uma membrana simples denominadatonoplasto, é o local de armazenamento de várias substâncias, eintervêm na regulação do equilíbrio hídrico da célula.BiomoléculasÉ possível agrupar os constituintes químicos de uma célula em doisconjuntos: Compostos inorgânicos - água e sais minerais; Compostos orgânicos - glícidos (glúcidos ou hidratos de carbono),lípidos, prótidos e ácidos nucleicos).
  • 5. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia5Os compostos inorgânicos são de origem mineral e provêem basicamentedo meio físico externo.Os compostos orgânicos são compostos de carbono ou, maisespecificamente, compostos em que existe carbono ligadocovalentemente com o hidrogénio, podendo existir ou não outros tipos deátomos. São, por vezes, muito complexos e são particularmenteresponsáveis pelas propriedades das células vivas.Apesar da sua grande importância para os sistemas vivos, a água temuma estrutura molecular simples.Quando um dos átomos dehidrogénio com carga localpositiva, de uma molécula deágua, se situa perto do átomode oxigénio de outra moléculade água que tem carga localnegativa suficientemente forte,a força de atracção entre essesátomos origina uma ligaçãoque recebe o nome de ligaçãode hidrogénio (ponte dehidrogénio).As moléculas de água ligam-seentre si numa teia complexa demuitas ligações de hidrogénio.A água é uma substância comelevada coesão molecular eapresenta ponto de ebuliçãoelevado.O seu calor específico é o maiselevado de todos os líquidosvulgares e a sua condutibilidadetérmica é a mais alta de todos oscorpos não metálicos.
  • 6. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia6A água: Intervém nas reacções químicas; Atua como meio de difusão demuitas substâncias; Excelente solvente, serve de veículopara materiais nutritivos necessáriosàs células e produtos de excreção; É um regulador da temperatura,pois em presença de grandes variações de temperatura do meioexperimenta pequenas variações; Intervém em reacções de hidrólise (reacção química de quebra deuma molécula por água).Compostos orgânicosHá compostos orgânicos que são constituídos por moléculasrelativamente pequenas. Todavia, outros são formados por moléculasgigantes, constituídas pela associação de várias moléculas unitárias.Muitas destas moléculas, grandes e complexas, chamadasmacromoléculas, podem ser sintetizadas quase sempre pelos seres vivos.De entre os diferentes compostos orgânicos destacam-se: os glícidos, oslípidos, os prótidos e os ácidos nucleicos.GlícidosOs glícidos, também designados por glúcidos ouhidratos de carbono, são compostos orgânicosternários, isto é, constituídos por carbono, oxigénioe hidrogénio, e estão abundantementedistribuídos nos organismos vegetais e animais.Podem considerar-se três grupos principais deglícidos: monossacarídeos, oligossacarídeos epolissacarídeos.A ligação química entre moléculas de monossacarídeos denomina-seligação 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…
  • 7. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia7Dissacarídeos – moléculas que consistem em dois monossacarídeos ligadosentre si, tal como a sacarose, a maltose e a lactose (pertencem aosoligossacarídeos). Glicose + Glicose = Maltose Glicose + Galactose = Lactose Glicose + Frutose = SacaroseOligossacarídeos – glícidos que consistem em cadeias de duas a vintemonossacarídeos.Polissacarídeos – polímeros de mais de vinte monossacarídeos. Osprincipais 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).  PrincipalPrótidosConstituição 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 grupoamina (NH2) e um grupo carboxilo (COOH) ligados a um átomo decarbono (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 ogrupo amina de um aminoácido e o grupo carboxilo de outroaminoácido, entre dois ou mais aminoácidos.  Por cada ligaçãopeptídica origina-se uma molécula de água.
  • 8. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia8ProteínasHoloproteínas (simples) - Formadas só poraminoácidos.Heteroproteínas (conjugdas) - Formadas poraminoácidos e outras moléculas diferentes (Grupoprostético - parte não proteíca das proteínasconjugadas). Ex.: Glicoproteínas (apresentam umbocado glícidico), Lipoproteínas (apresentam umbocado lipídico), Hemeproteínas (Hemoglobina -Grupo Heme - Ferro)ProteínasHoloproteínas (simples) - Formadas só poraminoácidos.Heteroproteínas (conjugdas) - Formadas poraminoácidos e outras moléculas diferentes (Grupoprostético - parte não proteíca das proteínasconjugadas). Ex.: Glicoproteínas (apresentam umbocado glícidico), Lipoproteínas (apresentam umbocado lipídico), Hemeproteínas (Hemoglobina -Grupo Heme - Ferro)Formação de um péptido.A sequência linear de cada proteína é uma cadeia polipeptídica linear – Estruturaprimária. A estrutura secundária resulta da estrutura primária se dobrar ou enrolar, emanter esse enrolamento em diferentes pontos da cadeia. A ligação química quemantém a estrutura secundária em Hélice α ou folha pregueada, são as “pontes dehidrogénio” (ligações de hidrogénio).
  • 9. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia9A desnaturação das proteínas (proteica) é aperda 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 seudesenvolvimento).LípidosTal como os glícidos, os lípidos são compostos ternários. Dissolvem-se bemem solventes orgânicos, mas são insolúveis em água.Principais lípidos: triglicéridos e fosfolípidos (constituem as membranascelulares, ou qualquer outra membrana).Por cada ligação Ester liberta-se uma molécula de água.Triglicérido: três ácidos gordos ligados auma molécula de glicerol (é um triálcool).
  • 10. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia10Fosfolípido: Moléculaanfipática (parte polar e nãopolar). Constituídos sempredor 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 nucleicosMonómeros dos ácidos nucleicos: Nucleótidos.Polímeros dos ácidos nucleicos: Cadeias polinucleotídicas.Nucleótido: Grupo fosfato, Pentose e Baseazotada (que da o nome ao nucleótido).Adenina (ligação dupla) Timina Citosina (ligação tripla) GuaninaPentose:Ribose = C5H10O5Desoxirribose = C5H10O4
  • 11. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia11Base 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 cadeiapolinucleotídica.DNA – Possui duas cadeiaspolinucleotídicas enroladas emhélice (unidas pelas basesazotadas dos nucleótidos).3 Tipos de RNA: mensageiro (RNA M), de transferência (RNA T) eribossomático (RNA R).O grupo fosfato de um nucleótido liga-se à pentose do nucleótidoimediatamente a seguir.O DNA suporta a informação genética, suporta afunção hereditária das caraterísticas. Controla aactividade celular. As moléculas de DNA replicam-se.
  • 12. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia12Obtenção de matéria pelos seres heterotróficosSistema endomembranar: Conjunto formado por membranas ou por estruturasque mantêm uma relação direta ou através de vesículas. Constituído por[membrana nuclear, retículo endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomas, vacúolose 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 tipode membrana biológica).Evolução do modelo da MembranaOVERTON – 1894Trabalhando com células vegetais, verificou que as substâncias lipossolúveis eramabsorvidas mais rapidamente por estas. Propôs que a membrana plasmática seriaconstituída por lípidos.LANGMUIR – 1917Previu que seria constituída por uma camada de fosfolípidos, comuma extremidade voltada para a água e a outra para o ar.GORTER e GRENDEL – 1925Extraíram lípidos das membranas dos glóbulos vermelhos econcluíram que existiam lípidos suficientes para formar umabicamada lipídica, sendo que: as caudas hidrofóbicas ficariamviradas para o interior, as cabeças hidrofílicas viradas para o exterior.DAVSON E DANIELLI – 1935Propuseram que as duas camadas fosfolipídicasestariam envolvidas por uma camada de proteínas,
  • 13. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia13em que as cadeias polipeptídicas se dispunham perpendicularmente às moléculaslipídicas.DAVSON E DANIELLI – 1954Mais tarde, propuseram que as 2 camadas de proteínasapresentavam espaços, de onde a onde, interrompendo abicamada lipídica – estes poros encontrar-se-iam rodeados pormoléculas proteicas que permitiriam a passagem dasdiferentes substâncias.ROBERTIS e ROBERTSON – 1960Após a descoberta do microscópio electrónico, propuseram, que as biomembranasteriam uma estrutura única e criaram um modelo designado modelo unitário demembrana, 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 FLUÍDOPropuseram um novo modelo, segundo o qual a membrana seria constituída poruma bicamada de fosfolípidos, com proteínas periféricas ou extrínsecas, dispersas àsuperfície e com ligações fracas aos fosfolípidos, com proteínas integradas ouintrínsecas, nela introduzidas de forma mais ou menos profunda, com hidratos decarbono na superfície exterior da membrana, ligados a proteínas (glicoproteínas) ouligados a lípidos (glicolípidos).
  • 14. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia14Modelo do mosaico fluido: Uma bicamada de fosfolípidos; Proteínas periféricas ou extrínsecas, dispersas àsuperfície e com ligações fracas aos fosfolípidos; Proteínas integradas ou intrínsecas; Glicoproteínas e glicolípidos na superfícieexterior 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 embebidasna camada lipídica movem-se, dotando a bicamada de grande fluidez emobilidade: As moléculas de fosfolípidos movimentam-se através de movimentos laterais e, maisraramente, através de movimentos de flip-flopou de cambalhota; As proteínas movimentam-selateralmente, mas nunca fazem o movimento deflip-flop. O interior da membrana plasmática é extremamente hidrofóbico devido àpresença das caudas dos fosfolípidos; As proteínas integradas possuem aminoácidoshidrofóbicos que penetram na regiãohidrofóbica da dupla camada de fosfolípidos; A superfície, com a presença de proteínas ehidratos de carbono, forma uma estruturahidrofílica.Legenda:1 – Glicoproteína;2 – Glicolípido;3 – Proteína intrínseca;4 – Colesterol;5 – Proteína extrínseca;6 – Fosfolípido.
  • 15. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia15Caraterísticas da membrana plasmática: Serem assimétricas, relativamente à distribuição de lípidos, de proteínas e deglícidos; Os lípidos e as proteínas distribuem-se como se fossem um mosaico, algumasdessas proteínas são intrínsecas e extrínsecas; Os lípidos e as proteínas podem realizar movimentos laterais (só os lípidospodem realizar movimentos de “flip-flop”), estes movimentos fazem com quea membrana seja fluída; As moléculas de colesterol que se encontram entre os fosfolípidos conferemmaior rigidez à membrana e diminuem a sua permeabilidade a pequenasmoléculas hidrossolúveis; As proteínas membranares diferem de célula para célula, e até entre os váriosorganitos celulares permitem o transporte de algumas substâncias para dentroe fora da célula, servem de receptores, e podem funcionar como enzimas; Os glícidos (estão sempre virados para o exterior [glicoproteínas ouglicolípidos]) desempenham um papel de receptores de mensageiros químicose 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 meioextracelular, isto é, possui permeabilidade selectiva;o Captar informação do exterior, e traduzi-la em respostas adequadas.Movimentos de substâncias através das membranas biológicasOsmose – É a deslocação da água do meio hipotónico, para o meio hipertónico(sempre) (transporte de água, só!). O objetivo da osmose é equilibrar asconcentrações dos dois meios.A variação entre meios com diferentes concentrações chama-se gradiente deconcentrações.
  • 16. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia16Concentrações do meioMeio hipotónico – O volumeaumenta (a célula está turgida –Turgescência). O volume aumentadevido à entrada de água.Meio hipertónico – O volume diminuie a superfície fica enrugada (a célulaestá plasmolisada – Plasmólise). Ovolume diminui devido à saída deágua.Meio isotónico – O número de moléculas (ou outra coisa) que entra na célula (ou sejaonde for), é o mesmo que sai. O transporte nunca pára.Membrana semipermeável – Épermeável à água eimpermeável aos solutos.A pressão osmótica é a forçanecessária para impedir aosmose.Quando a membrana rebenta, diz-se que ocorreu a lise celular. O conteúdo celularsai para o exterior. A célula está destruída (só ocorre nas células animais).Difusão simples – Transporte passivo, porque não implica gasto energético. Asmoléculas deslocam-se sempre a favor do gradiente de concentração (do meiohipertónico, para o meio hipotónico). É o transporte de soluto (moléculas porexemplo).Objetivo: equilibrar os dois meios (isotonia).Podem atravessar a membrana:moléculas pequenas não polares esubstâncias lipossolúveis.
  • 17. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia17Transporte mediadoDifusão facilitada – É igualmente o transportede soluto, mas com a ajuda de permeases(proteínas transportadoras, são intrínsecas).Depende do gradiente das concentrações, e dadisponibilidade das permeases.E = ATP (energia que as células produzem)Transporte ativo – A célula despendeenergia, porque vai contra o gradientede concentração.Transporte de partículasPodem estar no estado sólido ou no estado líquido (estado fluído). É necessárioformar vesículas rodeadas por membrana (porque a membrana é fluída).Endocitose - Este processo permite o transporte de substâncias do meio extra- parao intracelular, através de vesículas limitadas por membranas, a que se dá o nome devesículas de endocitose ou endocíticas. Estas são formadas por invaginação damembrana 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 capturadopela célula se encontra no estado sólido, a célula emiteprolongamentos citoplasmáticos, os pseudópodes. Forma-seuma vesícula fagocítica.Pinocitose – Quando o material que tem de sercapturado pela célula se encontra no estadofluído. Ocorre a invaginação. Forma-se umavesícula de pinocitose.
  • 18. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia18Exocitose – Quando a célula tem necessidade de se livrar desubstâncias tóxicas (resíduos metabólicos prejudiciais), ou resíduos daactividade celular, que vão ser utilizadas fora da célula, ou vaiexpulsar 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.
  • 19. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia19Pregas 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, épara aumentar a superfície do intestino.Os ácidos gordos e o glicerol, e as vitaminas lipossolúveis são absorvidos para oquilífero.A celulose e os resíduos são enviados para o intestino grosso (é a zona por excelênciapara a absorção de água.
  • 20. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia20Obtenção de energia pelos seres autotróficosATP – Fonte de energia para a célula.ATP – adenosina trifosfato (ou trifosfato adenosina)Adenina + Ribose = Adenosina1 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, poisestas libertam energia ao formarATP.Oxidação/Redução = Redox•por transferência de eletrõesSempre que uma substância perde e-ficaoxidada, e sempre que uma substânciaganha e-fica reduzida.
  • 21. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia21Equação geral da fotossíntese (séc. XX)12 H2O + 6 CO2 C6 H12 O6 + 6O2 + 6H2OQuem produz matéria orgânica (seres autotróficos): Plantas; Algas; Fitoplânton; Algumas bactérias (cianobactérias).Estroma – Interior do cloroplasto.Fases da fotossínteseFase 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+NADPHA luz é captada pelos fotossistemas (2 e 1).FOTÓLISE A molécula de água vai-se decompor em O2 + 2H++ 2 e-clorofilasluzLUZ ADP + Pi = ATPForma oxidada Forma reduzidaLUZ Separação/decomposição
  • 22. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia22Os eletrões que a clorofila perde, vão ser repostos pelos eletrõesprovenientes 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 1ªcadeia transportadora.
  • 23. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia23Ciclo de Calvin: consiste em reações de redox1ª Fase – Fixação do CO2O dióxido de carbono (CO2) vai reagir com a ribulose bifosfato (RuBP), originandoduas 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 orgânicosO 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 temde se realizar seis vezes, porque o carbono da glicose vem do dióxido decarbono e em cada ciclo apenas se utiliza uma molécula de CO2.Nota: É preciso luz para ativar a Rubisco (Ribulose bifosfato carboxilase).
  • 24. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia24Produtos finais da fase química:* Glicose (C6H12O6);* NADP++ H+;* ADP + Pi.QuimiossínteseNa quimiossíntese a energia utilizada tem origem em compostos inorgânicosreduzidos.Vão para a fase fotoquímica.Visão geral daquimiossíntese.
  • 25. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia25O transporte nas plantasTecidos 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 deixadospor outros tecidos.Parênquima clorofilino – rico em cloroplastos (responsáveis pelafotossíntese). 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 deágua).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).
  • 26. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia26Tecidos de transporteAtuam 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 eresistência à planta.Tecidos condutores/vasculares/transporteXilema – seiva bruta (água – 99,5% e sais minerais – 0,5%) da raiz paraos órgãos aéreos da planta.Floema – seiva elaborada (água – 80% e compostos orgânicos – 20%)essencialmente das folhas para os outros órgãos da planta.XilemaConstituído por 4 tipos celulares: traqueídos,elementos dos vasos, parênquima de reserva,fibras esclerênquimatosas (ou do esclerênquima).Traqueídos – São células mortas, alongadas eestreitas dispostas topo a topo, cujas paredestransversais não desaparecem e que contactamumas com as outras, por poros.Elementos dos vasos – São constituídas por células mortas dispostas topo a topo queformam tubos da raiz até às folhas, porque as paredes transversais praticamente nãoexistem.Parênquima de reserva – É constituído por células vivas e que apresenta função dereserva.Fibras esclerênquimatosas – Constituídas por células mortas, com paredes espessas elenhificadas, estreitas e alongadas, que lhes confere rigidez, e por isso têm função desuporte.
  • 27. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia27FloemaConstituído 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 ecuja 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 dostubos crivosos, e mantêm com estes, ligações citoplasmáticas que as auxiliam na suafunção.Parênquima – células vivas com função de reserva.Fibras – são células mortas alongadas, que conferem resistência e suporte aosrestantes tecidos.Estrutura da raizPelos radiculares (absorventes) – são prolongamentos citoplasmáticos emitidos poralgumas 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 têmpropriamente 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.
  • 28. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia28Transporte do xilemaO 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 transversaisformando longos tubos; Por possuir paredes espessadas por lenhina que impedem o seucolapso, assim como a presença de fibras que dão resistência aos vasose permitem suportar a pressão; Pelo diâmetro reduzido dos seus vasos, que facilitam a adesão entre asmoléculas de água e as dos vasos.O gradiente aumenta desde a epiderme até ao xilema (devido ao transporte ativo).Teoria da pressão radicularO transporte ativo de iões do solo para as células da raiz aumenta o potencial desoluto nestas células, o que tem como consequência a entrada de água. Aacumulação de água nestes tecidos provoca uma pressão (pressão radicular) que avai forçar a subir no xilema por capilaridade.Teoria da tensão – coesão – adesãoTensão – a transpiração foliar gera um défice de água, com consequente tensão(pressão negativa) ou efeito de sucção sobre a seiva xilémica; as células do mesófiloficam 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 aabsorção da água no solo.Coesão – força que mantém unidas as moléculas de água entre si, através depontes de hidrogénio.Adesão – força que atrai as moléculas de água às paredes dos vasos xilémicos e queé acentuada pelo facto de o lúmen dos vasos ser diminuto, o que é evidenciado peloefeito de capilaridade para o que contribui também a coesão.Nota: A coesão e a adesão são os responsáveis pela continuidade da coluna de água nosvasos xilémicos.
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  • 30. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia30O que vai regular a abertura ou fecho dos estomas, são as células guarda estarem ounão 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 aoostíolo, 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 transpiraçãoA perda de vapor de água por uma planta varia de dia para dia, de hora para horae até de minuto para minuto, como resultado de fatores ambientais e fatoresmorfológicosControlo da transpiração – fatores morfológicosEstão 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 floémica1- A glicose é elaborada nos órgãos fotossintéticos, é convertida em sacarose;2- A sacarose passa para o floema por transporte ativo, através das células decompanhia;3- O aumento da concentração de sacarose nas células dos tubos crivososprovoca uma entrada de água nestas células, que ficam turgidas;4- A pressão de turgescência (pressão que o conteúdo de uma célula exercesobre 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 baixapressão;6- A sacarose é retirada do floema para os locais de consumo ou de reserva portransporte ativo (onde é convertida em glicose eu pode ser utilizada narespiração ou polimerizar-se em amido, que fica em reserva);7- O aumento da concentração de sacarose nas células envolventes provocauma saída de água dos tubos crivosos, diminuindo a pressão de turgescência.
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  • 33. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia33O transporte nos animaisConstituição: 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 ahemolinfa para as artérias, que a lançam emlacunas (hemocélio), onde ocorrem as trocas comas células; Movimentos coordenados dos músculos docorpo 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 voonecessita de uma elevada taxa metabólica e o sistema aberto não seria eficaz para distribuiros 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 afrente, em sentido oposto à circulação no vaso ventral; A contracção dos corações laterais impulsiona osangue para o vaso ventral neste, o sangue circula paratrás, e vai dirigindo-se para os capilares; Ao nível dos capilares ocorrem as trocas com ascélulas; Dos capilares o sangue dirige-se para o vaso dorsale deste para os corações laterais.
  • 34. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia34Sistemas de transporte nos Vertebrados O sistema de transporte é designado por Sistema Cardiovascular(coração e vasos sanguíneos), o sangue é impulsionado pelocoração através de um sistema contínuo de vasos sanguíneos. O coração, com posição ventral, apresenta nos diferentes animaisum número variável de aurículas e de ventrículos.Peixes Coração constituído por uma aurícula e um ventrículodispostos 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, ondeocorrem as trocas com as células e, consequentemente, osangue se transforma em arterial; O sangue arterial é levado a todo o organismo comuma pressão reduzida e regressa ao coração pelas veias.Circulação simples - No coração só circula sangue venoso. Na circulação o sangue sópassa 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 eficáciana 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 naaurícula direita, passa pelo ventrículo, onde é bombeado paraos pulmões e para a pele, para ser oxigenado; O sangue arterial regressa ao coração, à aurículaesquerda, passa para o ventrículo para ser bombeado paratodo o corpo; As duas aurículas não contraem ao mesmo tempo e,consequentemente, o ventrículo bombeia os dois tipos desangue separadamente, havendo apenas uma mistura parcialde sangue.Circulação dupla - Circulação pulmonar e sistémica. No coração circula sanguearterial e sangue venoso. Na circulação o sangue passa duas vezes no coração. Após iraos 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 dastrocas com os tecidos.
  • 35. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia35Circulação incompleta - Só tem um ventrículo. Há mistura parcial de sangue arterialcom 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 septomusculoso; Um sistema especializado de vasos sanguíneos permite adistribuição do sangue por todo o corpo.Circulação completa - Tem dois ventrículos. Não há mistura de sangue arterial comvenoso. Elevada eficácia na oxigenação dos tecidos, que permite uma maiorprodução de energia (na respiração celular) e consequentemente maior produção decalor corporal. Manutenção de temperatura corporal constante (animaishomeotérmicos).Quadros-resumo
  • 36. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia36Funcionamento do coraçãoA circulação do sangue é comandadapor movimentos rítmicos (ou em casode arritmia cardíaca, arrítmicos) docoração: As sístoles – o coraçãocontrai-se. As diástoles – o coraçãorelaxa. Um ciclo cardíaco completodura 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.
  • 37. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia37Sístole 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 capilaresGeralAs artérias ramificam-se em arteríolas, que originam redes de capilares ao nível dosdiferentes tecidos. Os capilares reúnem-se formando vénulas, que convergemformando veias pelas quais o sangue regressa ao coração.Nota: As artérias levam o sangue para fora do coração, e as veias trazem o sangue deregresso ao coração.Artérias - Vasos que abandonam o coração. Têm paredes espessas elásticas emusculares; Com elevada elasticidade para suportarem a pressão sanguínea.Capilares - Com uma única camada de células, Muito permeáveis à água e solutose pouco às proteínas. O sangue flui mais lentamente que nos outros vasos, o quefavorece o intercâmbio de substâncias.Veias - Vasos que se dirigem ao coração. Têm paredes espessas, embora menos doque nas artérias. Com menor elasticidade pois transportam o sangue, com baixapressão, ao coração.Fluidos circulantesSangue: Plasma (55%); Elementos figurados (45%). Plasma:o Água (91%);o Proteínas (7%);o Outros solutos (2%). Elementos figurados:o Eritrócitos (5-6 milhões p/mm3de sangue);o Glóbulos brancos (5000-9000 p/mm3de sangue);o Plaquetas (250000-400000 p/mm3de sangue).
  • 38. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia38Eritrócitos – 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 substânciasA - Devido à elevada pressão sanguínea, ocorre filtração dealguns componentes do plasma dos capilares sanguíneospara os espaços entre as células, constituindo a linfaintersticial. A linfa apresenta uma constituição muitosemelhante à do sangue, diferindo, principalmente, por nãoter hemácias e conter menos proteínas. A partir da linfa ascélulas obtêm os nutrientes e o oxigénio de que necessitam elibertam para ela as substâncias resultantes do metabolismo(dióxido de carbono e produtos azotados).B - Grande parte do fluido intersticial (cerca de 90%) voltaa entrar, por difusão, na extremidade venosa do capilarsanguíneo, devido à pressão osmótica sanguínea (a pressãosanguínea diminuiu).C - O excesso de fluido ou linfa intersticial (cerca de 10%) éreabsorvido, por difusão, para os capilares linfáticos (dentrodos vasos do sistema linfático, o fluido denomina-se linfacirculante).£ Os capilares linfáticos (terminam em fundo de saco) reúnem-se formandoveias linfáticas;£ As veias linfáticas, tal como as sanguíneas, possuem válvulas para permitir asubida do fluido até ao coração;£ A linfa circulante é lançada na corrente sanguínea, em veias, próximo da veiacava.Metabolismo celularA fotossíntese assegura o fluxo energético que se inicia no Sol e continua através dosseres vivos.Os compostos orgânicos sintetizados durante a fotossíntese são altamente energéticos,no entanto não podem ser utilizados directamente nos processos bioquímicos queocorrem no interior das células, pelo que têm que ser degradados de forma a libertara energia formando ATP, a qual já pode ser utilizada.
  • 39. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia39Nas células ocorrem muitas reacções químicas essenciais à vida.Ao conjunto de todas essas reacções dá-se o nome de Metabolismo celular, podendono 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 coma vida;Assim a obtenção de energia dá-se através de uma sequência de reacções emcadeia nas quais a energia vai sendo libertada e acumulada em compostosenergéticos intermédios como o ATP;De facto o ATP é o composto energético intermédio mais comum nos seresvivos, sendo por isso considerado o transportador universal de energia, a nívelcelular.Transportadores e aceitadoresExistem diversas vias catabólicas capazes de transferir a energia contida noscompostos orgânicos para moléculas de ATP;Nestas intervêm compostos como o NAD que transporta protões e electrões dohidrogénio desde o substrato (composto orgânico inicial) até a um aceptorfinal;Se o aceitador (aceptor) final for uma molécula inorgânica, o conjunto destasreacções 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 derivadodo substrato inicial, como por exemplo o piruvato, então estamos perante ocaso da fermentação.
  • 40. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia40Respiração vs. Fermentação Seres vivos simples como algumas bactérias, utilizam a fermentação como viaúnica de obtenção de energia, denominam-se anaeróbios obrigatórios; No caso do Homem, e de outros seres vivos como as leveduras, utilizapreferencialmente a respiração aeróbia, pois através dela retira grandesquantidades de energia; No entanto e perante uma situação de ausência desse gás, concentraçõesbaixas ou ainda situações onde é necessário energia extra, alguns destes seresvivos são capazes de realizar fermentação como uma via alternativa, por issose denominam de anaeróbios facultativos.FermentaçãoNo início do século XIX, Louis Pasteur realizou uma série de experiências comleveduras, com vista a conhecer melhor o processo de fermentação.As leveduras são fungos (eucariontes) unicelulares com grande capacidade demultiplicação 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 químicasacompanhadas de transferências de energia, essenciais à vida. Ao conjuntodessas reacções chama-se metabolismo celular; As reacções metabólicas em que os compostos orgânicos são degradados emmoléculas mais simples, ocorrendo libertação de energia, designam-sereacções catabólicas e o seu conjunto por catabolismo (de modo global, asreacções de catabolismo são exoenergéticas); As reacções metabólicas em que ocorre formação de moléculas complexas apartir de moléculas mais simples designam-se reacções anabólicas e o seuconjunto por anabolismo (globalmente, as reacções do anabolismo sãoendoenergéticas); A ocorrência de reacções endoenergéticas de anabolismo é possível devido atransferências de energia que se verificam quando se dá a hidrólise demoléculas de ATP; A respiração aeróbia e a fermentação são vias catabólicas capazes detransferir a energia contida nos compostos orgânicos para moléculas de ATP.Fotossíntese  Reação endoenergéticaRespiração aeróbia  Reação exoenergética
  • 41. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia41No século XIX, Pasteur realizou uma experiência com leveduras, utilizando os doisdispositivos 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 teremproveniente da degradação da glicose. Alguma da energia produzida dissipa-se, sob a forma de calor, conduzindo auma elevação da temperatura. A degradação da glicose conduz à formação de produtos finais menos ricosem 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, evidenciauma maior capacidade de mobilização de energia.
  • 42. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia42Equações gerais da fermentaçãoalcoólica e da respiração aeróbia.Transportador de hidrogénio Na fermentação e na respiração aeróbia, os compostos orgânicos são oxidadospor remoção de hidrogénio; Nestas reacções de oxidação intervém o composto NAD (transportador dehidrogénio) que transporta protões (H+) e electrões (e-) do hidrogénio, desde osubstrato até um aceptor final; Na respiração aeróbia intervém também o transportador FAD (formaoxidada FADH2).
  • 43. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia43 Se o aceptor final de electrões for:o Uma molécula orgânica, o conjunto destas reacções designa-sefermentação;o Uma molécula inorgânica, designa-se de respiração. Se a molécula inorgânica for:o O oxigénio (O2), o processo designa-se respiração aeróbia (comoacontece na maioria dos animais e plantas);o O nitrito (NO2-), o sulfato (SO42-), …, o processo designa-se derespiração anaeróbia (como acontece com algumas bactérias).Fermentação alcoólica£ As leveduras do género Saccaromyces são utilizadas naprodução de vinho, cerveja e pão;£ No caso do vinho e da cerveja, interessa, sobretudo, oálcool resultante da fermentação;£ No caso da indústria de panificação, é o dióxido decarbono 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, paraobtenção de energia, por fermentação: O CO2 é libertado; O álcool é retido.Produção do pãoO açúcar da farinha é utilizado pelas leveduras, para obtenção de energia, porfermentação: O CO2 ao ser libertado contribui para levedar a massa, tornando-a leve; O álcool evapora.Fermentação lácticaA fermentação láctica é efectuada por diversosorganismos (bactérias), alguns dos quais são utilizados naindústria alimentar, nomeadamente, no sector doslacticínios.O ácido láctico altera o PH do meio, sendo por issoresponsável pela coagulação das proteínas – processofundamental para o fabrico de derivados do leite.
  • 44. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia44Em caso de exercício físico intenso, as células musculares humanas, por não receberemoxigénio em quantidade suficiente, podem realizar fermentação láctica, além darespiração aeróbia, conseguindo sintetizar uma quantidade suplementar demoléculas de ATP.A acumulação de ácido láctico nos músculos é responsável pelas dores musculares quesurgem durante estes períodos de intenso exercício. O ácido láctico, assim formado, érapidamente metabolizado no fígado, sob pena de se tornar altamente tóxico para onosso organismo.Fermentação (alcoólica e láctica)FermentaçãoA 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 formaçãodos produtos da fermentação.
  • 45. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia45Glicólise A molécula de glicose é quimicamente inerte; para que a sua degradação seinicie, é necessário que seja activada através da energia fornecida por 2moléculas de ATP. Através de uma sequência de reacções químicas, 1 molécula de glicose édesdobrada 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 efosforilação de 4 moléculas de ADP, sãosintetizadas 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 diferemem função das reacções que ocorrem a partir do ácido pirúvico; Na redução do ácido pirúvico não ocorre síntese de ATP, pelo que orendimento energético quer da fermentação alcoólica quer da fermentaçãoláctica é de 2 ATP, resultantes da glicólise. Na fermentação alcoólica, o ácido pirúvico, composto com 3C, resultante daglicólise:o É descarboxilado, libertando-se CO2 e originando um composto com 2C (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.
  • 46. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia46 Na fermentação láctica, o ácido pirúvico, composto com 3 C, resultante daglicóliseo 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 aeróbiaA fermentação degrada a glicose em moléculasmenores mas ainda ricas em energia.Na respiração aeróbia, pelo contrário, a molécula deglicose 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 aenergia 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 fosforilaçãooxidativa.
  • 47. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia47GlicóliseTal como na fermentação, a 1ª fase darespiração aeróbia é a glicólise, que ocorreno citoplasma, pela qual a oxidação daglicose gera:2 moléculas de ácido pirúvico;2 moléculas de ATP;2 moléculas de NADH.Formação de Acetil-CoACada uma das 2 moléculas de ácidopirúvico, na presença de oxigénio, entra namitocôndria, onde é descarboxilada eoxidada, reduzindo o NAD+e formando aAcetil-CoA.Formam-se 2 NADH e 2 Acetil-CoA;Libertam-se 2 CO2.Ciclo de KrebsOcorre na matriz da mitocôndria. É umconjunto de reacções metabólicas queconduz à oxidação completa da glicose.Por cada molécula de glicose degradadaformam-se 2 de Acetil-CoA econsequentemente ocorrem 2 ciclos deKrebs.Devido à combinação do grupo acetil (com2 carbonos) com o ácido oxaloacético (com4 carbonos), forma- se o ácido cítrico comseis 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 conjuntodos 2 ciclos):6 moléculas de NADH;2 moléculas de FADH2;2 moléculas de ATP;4 moléculas de CO2.
  • 48. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia48Cadeia transportadora de eletrões e fosforilação oxidativaOcorre nas cristas mitocondriais.Os transportadores de hidrogénio anteriormente reduzidos (NADH FADH2) vão seroxidados.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 deenergia que permite a síntese de ATP.Fosforilação do ADP em ATP devido à oxidação dos transportadores (fosforilaçãooxidativa).O oxigénio, aceptor final de electrões, fica carregado negativamente e combina-secom os protões, originando água.Rendimento energético da respiração aeróbiaSabendo 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
  • 49. Resumo geral de Biologia by. Renata Sofia49Resumo da respiração aeróbiaGlicólise – Oxidação dos compostos orgânicos. Redução de transportadores (2).Síntese de ATP (2).Formação de Acetil-CoA – Oxidação do ácido pirúvico. Redução detransportadores (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 elibertação de energia. Síntese de ATP (34). Redução do oxigénio e formação de água.Em caso de exercício físico intenso ascélulas musculares humanas, por nãoreceberem oxigénio em quantidadesuficiente, podem realizar afermentação láctica, além da respiraçãoaeróbia.  Síntese de uma quantidadesuplementar de ATP.A respiração aeróbia, sendo um processo “quase inverso” da fotossíntese,permite um estabelecimento dinâmico entre os dois processos energéticos.

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