11 biologia

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11 biologia

  1. 1. OBTENÇÃO DE MATÉRIA PELOS SERES HETEROTRÓFICOS Unicelularidade e pluricelularidade Absorção: Dá se antes do processamento e utilização (constituição das estruturas das células, fonte de energia, participação em reações vitais, permição da formação de novas células e renovação celular) de nutrientes básicos (água, minerais, vitaminas, proteínas, glícidos, lípidos). É a passagem de substâncias do meio externo para o meio interno. Constituição da membrana plasmática: As membrana são complexos lipoproteicos, constituídos (relativamente ao peso) por 60% a 75% de proteínas e 25% 40% de lípidos, podendo ainda conter até 10% de glícidos. Esta composição pode variar conforme o tipo de célula. → As proteínas presentes na membrana plasmática possuem composição e funções diversas. Podem ter função estrutural, de transporte de substâncias, de receção de estímulos ou de enzimas. → Os lípidos que constituem a membrana são, maioritariamente, fosfolípidos (presentes em todas as membranas), colestrol e glicolípidos. → Os glícidos membranares situam-se na parte exterior da membrana plasmática. Embora as suas funções não sejam completamente conhecidas, sabe-se que têm um papel impotante no reconhecimento de certas substâncias or parte da célula. Evolução dos modelos da membrana plasmática: 1885 – Nageli e Carmer: existência de membrana celular 1899 – Overton: constituição lipídica 1925 – Gorter e Grendel: teoria da bicamada fosfolipídica 1935 – Davson e Danielli: modelo em que a bicamada fosfolipídica seria revestida interna e externamente por uma camada de proteínas, que facilmente se ligariam às extremidades polares hidrofílicas dos fosfolípidos 1954 – Os mesmos propõem a existência de poros proteicos que formariam passagens hidrofílicas através das quais as substâncias polares poderiam atravessar a membrana. As substãncias não polares, por sua vez, atravessariam a membrana diretamente através da bicamada fosfolípidica 1972 – Singer e Nicholson: Modelo atual da membrana plasmática – Modelo de mosaico fluido: → A membrana é uma estrutura dinâmica, sendo que as moléculas fosfolipídicas podem mudar de posição na mesma camada (movimento lateral) ou mudar de camada (movimento flipflop) → A membrana é constituída por: bicamada fosfolipídica, proteínas extrínsecas e intrínsecas (algumas que atravessam a membrana de um lado ao outro – transmembranares) colestrol, glicocálix (conjunto de glicoproteínas e glicolípidos responsáveis pelo reconhecimento de certas substâncias por parte da célula que estão na superfície externa da membrana plasmática).
  2. 2. Digestão intracelular – importância do sistema endomembranar Sistema endomembranar: membrana do invólucro nuclear, retículo endoplasmático e complexo e Golgi – funcionam como uma unidade Retículo endoplasmático: é um conjunto de citernas achatadas, túbulos e vesículas esféricas, formando um sistema cvontínuo entre a membrana plasmática e o invólucro nuclear → Retículo Endoplasmático Rugoso: maior região de síntese de proteínas (algumas das quais enzimas) que ocorre nos ribossomas e no transporte das mesmas → Retículo Endoplasmático Liso: síntese de lípidos (fosfolípidos) e, logo, elaboração de novas membranas e transporte de algumas substâncias prejudiciais à célula Compexo de Golgi/dictiossoma: é composto por conjuntos de sáculos ou cisternas achatadas e empilhadas de forma regular, na periferia das quais existe uma série de vesículas. Tem uma face convexa (face de formação), virada para o RE e uma face concâva (face de maturação), onde se formam vesículas, virada para a membrana plasmática. A face de formação do dictiossoma recebe materiais (proteínas) do RER através de contactos diretos, por intermédio de canalículos, ou através da fusão de vesículas. As cisternas, que se vão constituindo na face de formação, vão substituindo as que se situam na face de maturação, que, por sua vez, dão origem a vesículas de secreção – armazenando as proteínas produzidas no RER e transportando-as para os locais onde são necessárias dentro de vesículas. As substâncias provenientes do RE sofrem algumas transformações durante a sua passagem pelo complexo de Golgi – o que vai permitir que algumas proteínas se tornem funcionais e algumas enzimas se tornem ativas. O complexo de Golgi está também envolvido em processos de secreção e de síntese de diversas substâncias, tais como glicoproteínas e polissacarídeos. Lisossomas: são pequenas vesículas, mais ou menos esféricas, delimitadas por uma membrana e que contêm vários tipos de enzimas. Formam-se na fase de maturação do dictiossoma e podem unir-se a uma vesícula endocítica, formando um corpo de maiores dimensões chamado vacúolo digestivo. É nesta estrutura que ocorre a digestão das substâncias captadas por endocitose, graças às enzimas hidrolíticas provenientes do lisossoma – heterofagia. Quando é necessário, os lisossomas também participam na digestão dos próprios organelos celulares, formando vacúolos autofágicos – autofagia. Quando o processo de autofagia se descontrola e faz autolise. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos multicelulares Na maioria dos seres heterotróficos multicelulares, o processamento dos alimentos até que estes possam fornecer os seus constituintes para que sejam utilizados pelas células engloba: → Ingestão: entrada dos alimentos para o organismoi → Digestão: conjunto de processos que permite a transformação de moléculas complexas dos alimentos em moléculas mais simples → Absorção: passagem dos nutrientes resultantes da digestão para o meio interno Digestão extracelular: ocorre em cavidades que, apesar de se encontrarem dentro do organismo, fazem parte do meio externo, pois não são mais do que prolongamentos desse meio para o interior do corpo. Nessas cavidades, são lançados sucos digestivos que contém enzimas, que atuam sobre os alimentos, transformando-os em substâncias mais simples, capazes de serem absorvidas. Esta representa uma vantagem evolutiva para os organismos, dado que podem ingerir quantidades significativas de alimento em cada refeição, que é assim armazenado e vai sendo lentamente digerido. Desta forma, o organismo não precisa de estar continuamente a captar alimento. Tubo digestivo incompleto: só possui uma abertura. ex.: hidra e planária Tubo digestivo completo: duas aberturas: a boca, para a entrada dos alimentos, e o ânus, para a saída dos resíduos. Esta modificação constitui um importante avanço evolutivo, pois permite uma digestão e uma absorção sequenciais no tubo digestivo, uma vez que os alimentos se deslocam
  3. 3. apenas num sentido. A digestão pode ocorrer em vários orgãos, por processos mecânicos e ações enzimáticas distintas. Aqui, após a digestão os nutrientes vão ser absorvidos pelo intestino (que geralemente tem uma grande superfície de absorção) e vão ser transportados para todas as células do organismo através do sistema sanguíneo e linfático. Os resíduos dos alimentos (não absorvidos) continuam o seu trajeto pelo intestino e são expulsos pelo ânus. OBTENÇÃO DE MATÉRIA PELOS SERES AUTOTRÓFICOS Fotossíntese É um processo realizado pelas cianobactérias, pelas algas e plantas. É utilizada a energia luminosa para produzir compostos orgânicos a partir de dióxido de carbono e água – convertem energia luminosa em energia química – 6CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O As clorofilas a e b (pigmento de cor verde) e os carotenoides (pigmento de cor alaranjada) são essenciais para a captação da energia luminosa – há uma maior produção de oxigénio nas zonas iluminadas pelos comprimentos de onda absorvidos por estes pigmentos. A absorção da energia luminosa pelos diferentes pigmentos está relacionada com a configuração eletrónica dos átomos que os constituem. Quando os pigmentso fotossintéticos absorvem a luz, os seus eletrões passam para níveis de energia superiores. Quando estes eletrões excitados são cedidos a outras moléculas ocorre uma reação de oxidação (perda do eletrão) -redução (ganho do eletrão), gerando-se um fluzo de eletrões. Admite-se, atualmente, que os pigmentos fotossintéticos estão dispersos na membrana dos tilacoides.
  4. 4. O oxigénio libertado na fotossíntese tem origem na água e não no dióxido de carbono. É necessária luz para dar ínicio ao processo fotossintético, mas a incorporação de dióxido de carbono não depende diretamente da luz, pois pode-se prolongar na obscuridade. Fase dependente da luz: → Quando as moléculas de clorofila são atingidas pela luz, origina-se uma corrente de elctrões que se propaga ao longo de uma série de proteínas (acetores) que se encontram dispostas ao longo da membrana interna do cloroplasto. → Este fluxo de eletrões liberta energia que é utilizada para formar ATP (a partir de moléculas de ADP e de um grupo fosfato). Diz-se, por isso, que há transformação de energia luminosa em energia química (que fica armazenada na ligação química que se estabeleceu para formar o ATP). O fluxo de eletrões também permite formar moléculas de NADPH, as quais, tal como o ATP, são fundamentais para a formação de compostos orgânicos. → Os eletrões perdidos pela clorofila são repostos pela molécula de água, que sofre um fenómeno de fotólise (desdobramento da molécula de água por ação da luz), o que permite a separação dos átomos de hidrogénio (de onde provêm os eletrões para neutralizar a clorofila e para a redução do NADP+ a NADPH) e de oxigénio (que é libertado pela planta para o meio ambiente). - em determinadas situações, as plantas podem só usar o fotossistema I, neste caso não há redução do NADPH, mas somente produção de ATP, então os eletrões perdidos pela clorofila, depois de transportados pela cadeia, reressam ao próprio fotosssistema. Fase não dependente diretamente da luz: → Combinação do dióxido de carbono com uma pentose, isto é, um glícido formado por 5 átomos de carbono – ribulose difosfato (ruDP)-, originando um composto intermédio, instável com seis carbonos.
  5. 5. → Este composto origina, imediatamente, duas moléculas com 3 átomos de carbono – ácido fosfoglicérico (PGA) → As moléculas de ácido fosfoglicérico são fosforiladas palo ATP e posteriormente reduzidas pelo NADPH, provenientes da fase luminosa, formando aldeído fosfoglicérico (PGAL). → Por cada 12 moléculas de aldeído fosfoglicérico formadas, 10 são utilizadas para regenerar a ribulose difosfato e duas são utilizadaspara sintetizar compostos orgânicos (glícidos e outros). → Para se formar uma molécula de glicose é preciso que o ciclo se realize 6 vezes, gastando-se 6 moléculas de dióxido de carbono, 18 moléculas de ATP (3 por cada ciclo) e 12 de NADPH (2 por cada ciclo). → Produtos: glicose (ou frutose, lípidos ou prótidos), água, NADP + e ADP
  6. 6. Químiossíntese A quimiossíntese é um processo alternativo à fotossíntese em que se produzem compostos orgânicos, utilizando como fonte de energia a oxidação de compostos minerais. Fazem quimiossíntese as bactérias sulfurosas, ferrosas e nitrificantes do solo e algumas archaeobactérias. Duas fases da quimiossíntese: → Fase de produção de ATP e NADPH: Durante esta fase, ocorre a oxidação de compostos minerais, como o amoníaco, o dióxido de carbono ou o sulfureto de hidrogénio. Esta oxidação permite a obtenção de protões e eletrões que são transportados ao longo de uma cadeia, no sentido de produzir ATP e reduzir o NADP+ a NADPH. → Ciclo de Calvin/Ciclo do carbono/Ciclo das pentoses: Produção de compostos orgânicos a partir do dióxido de carbono absorvido, do poder redutor do NADPH e da energia contida no ATP, gerados na primeira fase. O TRANSPORTE NAS PLANTAS As plantas, enquanto sres pluricelulares complexos, necessitam de transportar substâncias minerais até às folhas, para grantir a síntese de compostos orgânicos que aí ocorre. Posteriormente, esses compostos terão de ser distribuídos a todas as células, de forma a poderem ser utilizados. Classificação das plantas: → Avasculares → Vasculares: − sem semente (reproduzem-se por esporos): pteridófitas − com semente: cicas, gingko e coníferas − com semente e com flor: • monocotiledóneas (têm um só cotiledone na sementes, folhas estreitas e compridas, raiz fasciculada, estomas nas páginas superior e inferior da folha, bandas em U na raiz): arroz, centeio, cevada, etc. • dicotiledóneas (têm dois cotiledones na semente, folhas arredondadas, raíz aprumada, estomas só na página inferior, bandas de Caspary na raiz – espessamentos em linha): feijão, ervilha, fava, etc. A água e os sais minerais utilizados na síntese de matéria orgânica, entram na planta por absorção, através da raiz. O dióxido de carbono utilizado durante a fotossíntese entra na planta através de estomas. Os estomas também controlam a quantidade de água que se evapora pelas folhas, num processo denominado transpiração – de dia estão abertos e permitem a transpiração, à noite fecham. Cerca de 99% da água absorvida pelas raízes é perdida sob a forma de vapor, através das folhas. Porém esta água é substituída por outra, transportada, juntamente com sais minerais, num sistema contínuo de vasos, que se estende desde a raiz, passa pelos caules e chega até às folhas – xilema. No floema há movimento de água e solutos orgânicos, resultantes da fotossíntese, que se deslocam, essencialmente, das folhas para os outros órgãos das plantas, pois a fotossíntese não se verifica em todas as células da planta. O movimento de água e de solutos no interior da planta através destes tecidos condutores denomina-se translocação. Xilema/Tecido traqueano/Lenho (na maioria das plantas é constituído por): → Elementos condutores: (células mortas onde circulam a água e os sais minerais): − tracoides: células longas e de extremidades afiladas, as quais contactam entre si, formando tubos que permitem a passagem de água e de sais minerais
  7. 7. − elementos de vasos: células vasculares com um diâmetro superior ao dos tracoides, que resultam de células mortas que perderam as paredes transversais e cujas paredes laterais apresentam espessamentos de lenhina (substância que lhes confere rigidez) → Fibras lenhosas: constituídas por células mortas cujas paredes são espessas devido à deposição de lenhina e desempanham funções de suporte. → Parênquima lenhoso: tecido formado por células vivas, pouco diferenciadas, que desempanha importantes atividades metabólicas nas plantas, tais como a fotossíntese, o armazenamento ou a secreção de substâncias. Floema/Tecido crivoso/Líber (na maioria das plantas é constituído por): → Células dos tubos crivosos: células vivas muito especializadas, ligadas entre si pelos topos e cujas paredes de contacto possuem uma série de orifícios, que se assemelham a um crivo; no inverno, os orifícios destas placas crivosas fcam obstruídos por calose que se dissolve na primavera; as células dos tubos crivosos são vivas, embora tenham perdido a maior parte dos organelos. → Células de companhia: células vivas que se situam junto das células dos tubos crivosos, com as quais mantêm numerosas ligações citoplasmáticas, ajudando-as, assim, no seu funcionamento. → Fibras: comprimento variável, desempanham funções de suporte. → Parênquima: formado por células vivas pouco diferenciadas que têm funções de reserva. A maior parte da água e dos iões necessários para as várias atividades da planta é absorvida pelo sistema radicular. Normalmente, o meio intracelular das células da raiz é hipertónico relativamente ao extrior, pelo que a água tende a entrar na planta por osmose, movendo-se desde o solo até aos vasos xilémcos existentes no interior da raiz. Os iões minerais, quando presentes no solo em concentrações elevadas, entram nas células da raiz por difusão simples; no entanto, é usual verificar-se a tal elelevada concentração destes iões no meio intracelular. Neste caso, os iões entram para as células por transporte ativo. O transporte ativo de iões através das células da periferia da raiz até ao xilema cria um gradiente osmótico, que faz com que a água tenda a passar por osmose até ao xilema.
  8. 8. Transporte no xilema A água e os iões minerais, uma vez chegados ao xilema, constituem a seiva bruta /seiva xilema, que pode agora ser distribuída pela planta. Uma vez no xilema, as substâncias dissolvidas na água são transportadas de forma passiva. Hipóteses para o movimento ascendente de água no xilema: → Hipótese da pressão radicular: A ascenção da água do xilema dá-se graças a uma pressão que se desenvolve ao nível da raiz, graças à ocorrência de forças osmóticas; a contínua acumulação de iões nas células da raiz tem como consequência a entrada de água para a planta; a acumulaçãode água nos tecidos provoca uma pressão na raiz que força a água a subir no xilema. − argumentos a favor: • exsudação: quando se fazem podas tardias em certas plantas, verifica-se a saída de água pelas zonas dos cortes efetuados • gutação: quando a pressão radicular é muito elevada, a água é forçada a subir até às folhas, onde é libertada sob a forma líquida. − argumentos contra: • os valores da pressão radicular nem sempre são suficientes para explicar a ascensão de água até ao topo das árvores. • existem mesmo várias espécies que não apresentam pressão radicular → Hipótese da Tensão-Coesão-Adesão: A quantidade de vapor de água que sai das folha por transpiração causa uma tensão na parte superior da planta que provoca a ascensão da água. Esta tensão ocorre devido às propriedades da água circulante na planta. Então, devido à polaridade que apresentam, as moléculas de água tendem a ligar-se umas às outras por pontes de hidrogénio, que se estabelecem entre os átomos de hidrogénio de uma molécula e os átomos de oxigénio de moléculas próximas. Graças a estas forças de coesão, as moléculas de água mantêmse unidas entre si. As moléculas de água têm ainda a capacidade de aderir a outras substâncias, nomeadamente aos constituintes das paredes do xilema. Por último, estas forças de tensãocoesão-adesão fazem com que se estabeleça uma coluna de água no xilema, desde as raízes até às folhas. O movimento das moléculas de água, que se perdem por transpiração ao níbel das folhas, faz mover toda esta coluna no sentido ascendente. Consequentemente, quanto mais rápida for a transpiração foliar, mais rápida se torhna a absorção radicular – este sistema só funciona quando existe uma conituidade na coluna de água, isto é, quando não há a interferência de bolhas de água ou arrefecimento intenso da água. − argumento a favor: a tensão produzida pela transpiração é suficiente para provocar a ascensão da água até a uma altura de 150 metros, em tubos de diâmetro de vasos xilémicos. Hoje em dia aceita-se a hipótese que é uma união da hipótese da pressão radicular e da tensãocoesão-adesão, embora se considere que o processo dominante é este último. Transporte no floema: A seiva floémica/seiva elaborada é constituída por produtos orgânicos (geralmente 10% a 20% de sacarose, ou outros açucaçres, ácidos aminados e nucleótidos) hormonas e iões inorgânicos – o que lhe confere uma certa viscosidade. Hipótese do fluxo de massa: Os glícidos produzidos nas folhas durante a fotossíntese são convertidos em sacarose antes de entrarem para o floema, para serem transportados aos locais onde são armazenados ou gastos, tais como as flores, os frutos, as sementes, os caules ou as raízes. A passagem da sacarose das células das folhas para as células de companhia do floema ocorre por transporte ativo. Seguidamente, a sacarose passa destas células para os elementos dos tubos
  9. 9. crivosos, através das ligações citoplasmáticas. O aumento da concentração de sacarose nas células dos tubos crivosos provoca uma entrada de água, vinda do xilema, nestas células, que ficam túrgidas. A pressão de turgescência obriga a solução de sacarose a deslocar-se através da placa crivosa para a célula seguinte do tubo e assim sucessivamente. O sentido do fluxo é determinado pelas concentrações relativas da sacarose que é produzida e utilizada, o que gera um gradiente de concentração descrescente, desde o local de produção (folhas) até ao local de consumo ou armazenamento. TRANSPORTE NOS ANIMAIS Os animais necessitam de receber nutrientes e oxigénio para as suas células e têm de eliminar dióxido de carbono e outros produtos resultantes do metabolismo. A forma mais eficaz de estas substâncias atravessarem a membrana celular é sob a forma dissolvida, o que implica que as células sejam banhadas por um meio líquido. Nos animais mais simples, não existe um sistema de transporte especializado, pois têm poucas camadas de células e o facto de estarem em contacto direto com o meio permite que o oxigénio se difunda, de forma direta, da água para as células. Os nutrientes difundem-se da cavidade para gatrovascular para as células e os produtos de excreção, resultantes do metabolismo, são lançados diretamente no meio. Nos animais mais complexos existem orgãos especializados na absorção de nutrientes e oxigénio e na excreção de substâncias tóxicas. A condução destas substâncias, entre os órgãos onde são absorvidos e as células do resto do organismo, é feita através de um sistema de transporte especializado – o sistema circulatório. Sistemas circulatórios abertos/lacunares: A hemolinfa abandona os vasos sanguíneos e contacta diretamente com as células. O líquido circulante é designado hemolinfa por não existir qualquer diferença entre o sangue e a linfa. A hemolinfa é bombeada por um coração tubular, ao longo de vasos, até aos tecidos. Ao chegar aos tecidos, a hemolinfa sai dos vasos e passa para um sistema de cavidade/lacunas que no seu conjunto formam o hemocélio. No hemocélio, a hemolinfa entra em contacto com as células, fornecendo-lhes nutrientes e recebendo produtos de excreção. Após a irrigação dos tecidos, a hemolinfa entra novamente no coração tubular, através dos ostíolos (orifícios do coração). A entrada da hemolinfa no coração ocorre devido à força de sucção que é gerada quando este órgão relaxa. Seguidamente, os ostíolos fecham, o coração contrai e a hemolinfa é novamente impulsionada ao longo dos vasos. Nestes sistemas, a hemolinfa tem pouca
  10. 10. velocidade, embora estes animais possuam uma elevada taxa metabólica – isto porque os gases respiratórios não são transportados pelos fluídos circulantes, existindo um sistema respiratório que conduz os gases diretamente até aos tecidos. Sistemas circulatórios fechados: O líquido circulante designa-se sangue e, em codições normais, nunca abandona os vasos. Devido à contração do coração, o sangue é distribuído por todo o organismo no interior de vasos, cujo calibre vai diminuindo: artérias – arteríolas – capilares – vénulas – veias. Os capilares têm apenas uma camada de células e formam uma rede em cada um dos órgãos, de forma a atingirem praticamente todas as células. As trocas realizam-se entre o sangue dos capilares e a linfa que envolve as células – linfa intersticial. O sangue fornece oxigénio e nutrientes e recebe produtos resultantes do metabolismo celular. Aqui, a velocidade dos fluídos circulantes é maior, pois sendo estes animais mais complexos, há necessidade de se fazerem as trocas mais rapidamente. Sistema circulatório fechado simples: São os peixes que têm este tipo de circulação. É circulação simples, porque apenas o sangue venoso atravessa o coração. O sangue venoso, proveniente dos diferentes orgãos, entra na aurícula através de uma pequena dilatação – o seio venoso. A contração da autícula impele o sangue para a segunda câmara, mais musculosa – o ventrículo. A contração do ventrículo impulsiona o sangue para fora do coração, passando por uma dilatação – o cone arterial – até atingir as brânquias. Nas brânquias efetuam-se trocas gasosas – hematose branquial – sendo o sangue recolhido numa artéria de grande calibre – a aorta – que se ramifica (artérias – arteríolas – capilares) conduzindo o sangue a todo o corpo. Nos tecido dos diferentes órgãos, o sangue circula numa rede de capilares, que permitem a libertação de oxigénio e de nutrientes e a recolha de dióxido de carbono e de outros produtos metabólicos. A rede de capilares une-se ( capilares – vénulas – veias) e o sangue regressa ao coração. O sangue atinge a aorta com baixa pressão, diminuindo a eficácia de oxigenação dos restantes tecidos.
  11. 11. Sistema circulatório duplo incompleto: Os anfíbios têm este tipo de circulação. É uma circulação dupla, pois o sangue efetua dois trajetos diferentes, passando duas vezes pelo coração. A circulação está dividida em circulação pulmonar/pequena circulação e em circulação sistemática/grande circulação. É incompleta devido ao facto de poder ocorrer mistura parcial de sangue venoso com sangue arterial, ao nível do ventrículo. Os anfíios apresentam o coração dividido em três cavidades: duas aurículas e um ventrículo. O sangue, proveniente dos diferentes órgãos, dá entrada na aurícula direita, enquanto que na aurícula esquerda entra sangeu proveniente dos pulmões. A contração das aurículas conduz o sangue para o ventrículo, que, por sua vez, impulsiona uma parte do sangue para os pulmões e outra para os restantes órgãos. Como as duas aurículas encaminham o sangue para um único ventrículo, o sangue venoso e o arterial poderiam misturar-se, o que íriaempobrecer a oxigenação dos tecidos. No entanto, devido à estrura anatómica do ventrículo, o sangue venoso, proveniente da aurícula direita, tende a ser enviado para o circuito pulmonar, equanto que o sangue arterial, proveniente da aurícula esquerda, é conduzido à aorta para realizar o circuito sistémico. A pequena circulação corresponde ao trajeto que o sangue efetua desde o ventrículo, através da artéria pulmonar, até aos pulmões, onde é oxigenado, transformando-se em sangue arterial, voltando à aurícula esquerda, pelas veias pulmonares. A grande circulação corresponde ao trajeto do sangue desde o ventrículo até aos diferentes órgãos. Nos tecidos desses órgãos, o sangue passa de arterial a venoso, regressando ao coração por veias que terminam no seio venoso, o qual dá entrada na aurícula direita. A grande vantagem deste duplo circuito é permitir que o sangue circule com uma pressão mais elevada, logo, há um fluxo mais vigoroso do sangue.
  12. 12. Sistema circulatório duplo e completo: É um sistema duplo por ter pequena e grande circulação e completo por existirem dois ventrículos e o sangue venoso e arterial não se misturarem. O sangue venoso entra a aurícula direita e o arterial na esquerda. A entrada do sangue dá-e na diástole auricular (auriculas relaxadas). A sua contração (sístole auricular) conduz o sangue aos respetivos ventrículos. A contração do ventrículo direito impulsiona o sangue para os pulmões através da artéria pulmonar que se ramifica até aos capilares alveolares, onde se realiza a hematose pulmonar. Ao mesmo tempo, dá-se a sístole ventricular do ventrículo esquerdo, que faz o sangue atravessar a aorta ( curvatura para a direita nas aves e esquerda nos mamíferos), que se ramifica ( artérias – arteríolas – capilares) e leva o sangue aos principais órgãos. Aqui o sangue torna-se venoso e volta para o coração pelas veias cavas. O facto de não haver mistura de sangue permite uma elevada eficáia de oxigenação dos tecidos e, por isso, uma maior capacidade energética. Parte da energia é utilizada por estes animais para a manutenção de uma temperatura constante (homeotermia) – animais mais evoluidos – mais adaptados. Fluídos circulantes Os fluidos circulantes existem como veículos de transporte e servem para responder às necessidades das células e para protegerem o organismo. Isto porque as células, para sobreviverem, precisam constantemente de nutrientes, oxigénio, hormonas, de removerem os produtos de desassimilação, e proteção; e o nosso corpo precisa de ter uma temperatura homogénea. Assim, nos vertebrados, existem dois tipos de fluidos circulantes: o sangue e a linfa. O sangue é formado por uma parte líquida – o plasma – e por elementos figurados – as hemácias (ou glóbulos vermelhos), os leucócitos (ou glóbulos brancos) e as plaquetas. É um líquido vermelho, dada a existência de uma grande quantidade de glóbulos vermelhos. O plasma transporta os elementos figurados do sangue, nutrientes, dióxido de carbono (resultante da respiração celular), produtos de excreção, hormonas (que controlam as atividades celulares), anticorpos e células do sistema imunitário. As hemácias são células sem núcleo, que transportam oxigénio e algum dióxido de carbono,
  13. 13. também, mas em menor quantidade que o plasma. Os leucócitos servem apenas para a defesa do organismo, já que ao fazerem fagocitose, destroem os corpos estranhos e, logo, tentam acabar com as possíveis consequências dos mesmos, como doenças, infeções, etc., e também ajudam na coagulação do sangue, a fim de parar hemorragias. As plaquetas são também células sem núcleo, cuja principal função é a coagulação do sangue. Para existir a circulação do sangue tem de haver um órgão propulsor – o coração – e vasos condutores: as artérias, as veias e os capilares. Quanto maior for a capilarização, maior é a área de contacto, logo, maior será a irrigação e a distribuição. A linfa é constituída por leucócitos e plasma (que transporta o mesmo que o sangue, exceto hemácias e plaquetas). É um líquido amarelado e, visto que transporta essencialmente leucócitos, é muito importante na defesa do organismo. No sistema linfático não existe órgão musculoso que faça movimentar a linfa. A linfa movimentase devido à existência de válvulas, semelhantes às das grandes veias sanguíneas, que asseguram o seu fluxo numa única direção. O movimentos lento da linfa é devido à pressão osmótica do sangue e à pressão mecânica e ocasional provocada pelos músculos esqueléticos. A linfa circula nos capilares linfáticos, vasos linfáticos e gânglios linfáticos. Os vasos linfáticos de maior calibre reúnem-se no canal torácico e canal linfático ou grande veia linfática. A linfa divide-se em dois tipos: a intersticial e a circulante. A intersticial é formada pelo plasma e leucócitos que, ao atravessarem as paredes dos capilares, vão ocupar os espaços entre as células e, assim, esta vai ter um contacto maior com as células. Quando a linfa intersticial se encontra em excesso, é recolhida por um conjunto de capilares estreitamente ligados aos capilares sanguíneos – capilares linfáticos e, torna-se, então, linfa circulante. Os materiais estranhos ao organismo, como bactérias e partículas virais, transportados pelos vasos linfáticos até aos gânglios, vão ser, aqui, eliminados pelos leucócitos. Assim se explica que, quando há uma infeção, há um inchaço nessa zona, visto que os gânglios, nessa altura, sofrem um aumento.
  14. 14. OBTENÇÃO DE ENERGIA Todas as células necessitam de energia para a realização das suas atividades. Assim, os compostos orgânicos (considerados depósitos energéticos) são degradados de forma a libertarem energia, formando ATP. Uma parte desses compostos orgânicos é utilizada pelas células dos seres autotróficos que os produzem, sendo outra parte usada pelos heterotróficos (fluxo energético que tem início no sol e continua através dos seres vivos). Trabalho mecânico, biossínteses, calor, transporte ativo, movimentos celulares Metabolismo celular: conjunto de reações que as células realizam que são essenciais à vida. → Catabolismo: reações em que os compostos orgânicos são degradados em moléculas mais simples, ocorrendo libertação de energia. → Anabolismo: reações em que ocorre formação de moléculas mais complexas a partir de moléculas mias simples, ocorrendo consumo de energia. A energia libertada nos processos catabólicos realiza-se por etapas, pois se fosse libertada de uma vez, provocaria um elevado aumento de temperatura, o que podera colocar em risco a vida. Assim, as células obtêm energia através de uma série de reações em cadeia, nas quais as substâncias orgânicas vão sendo lentamente degradadas, libertando-se a energia em etapas. Esta energia não pode ser utilizada diretamente nas atividades celulares, sendo, por isso, acumulada em compostos intermédios como o ATP (transportador universal de energia, a nível celular). Existem diversas vias catabólicas capazes de transferir a energia contida nos compostos orgânicos para moléculas de ATP. Nestas vias, intervêm compostos (como o NAD) que transportam os protões e eletrões do hidrogénio, desde o substrato até a um acetor final: Respiração: Via catabólica que visa a obtenção de energia em que o acetor final de eletrões é uma molécula inorgânica. → Respiração aeróbia: quando o acetor é o oxigénio (maioria dos animais e plantas). → Respiração anaeróbia: quando o acetor final é, por exemplo, o nitrato ou o sulfato (algumas bactérias). Fermentação: Processo catabólico que visa a obtenção de energia em que não existe um acetor de eletrões externo, ou seja, no final do processo degrativo, os eletrões são captados por uma molécula orgânica que deriva do subtracto inicial (bactérias e outros seres vivos na ausência de oxigénio – anaeróbios facultativos). Fermentação É um processo simples e, em termos evolutivos, primitivo; ocorre no hialoplasma das células e tem duas etapas: → Glicólise
  15. 15. → Redução do piruvato
  16. 16. Respiração aeróbia: À medida que as células evoluíram, as suas necessidaes energéticas aumentaram. Nas células eu carióticas, surgiram organelos especializados (mitocôndrias) capazes de realizar a oxidação completa do ácido pirívico obtido na glicólise, originando compostos muito simples (água e dióxido de carbono). 4 etapas da respiração aeróbia: → Glicólise → Formação de acetil-coenzima A: na presença de oxigénio, o ácido pirúvico entra na mitocôndria, onde é descarboxilado (perde uma molécula de dióxido de carbono) e oxidado (perde um hidrogénio que é usado para reduzir o NAD+ , formando NADH + H+). → Ciclo de Krebs/Ciclo do ácido cítrico: conjunto de reações metabólicas que conduz à oxidação completa da glicose, é um processo catalizado por várias enzimas (descarboxilases e desidrogenases). São precisos dois ciclos para a degradação de cada molécula de glicose. Cadeia transportadora de eletrões/Cadeia respiratória e fosforilação oxidativa: a cadeia transportadora de eletrões encontra-se ordenada na membrana interna das mitocôndrias, de acordo com a sua afinidade para eletrões. Os eletrões transportados pelo NADH e pelo FADH 2 são cedidos aos acetores, iniciando um fluxo, ao longo do qual estas moléculas vão sendo sucessivamente reduzidas e oxidadas. Este fluxo é condicionado pela disposição das moléculas transportadoras de eletrões. Cada transportador tem mais afinidade para os eletrões do que o transportador anterior, garantindo-se desta forma um fluxo unidirecional até ao oxigénio. O oxigénio, depois de receber os eletrões, capta os protões presentes na matriz da mitocôndria, formando água. À medida que os eletrões passam de transportador em transportador, liberta-se energia. Essa energia é utilizada para fosforilar o ADP, formando ATP – fosforilação oxidativa.
  17. 17. Balanço nergético de ATP's formados: Fermentação Respiração aeróbia Glicólise 4–2 4–2 2 ciclos de Krebs 2 ------------------------------------------ Cadeia Respiratória 34 ------------------------------------------ Total 38 (40% da energia total numa 2 (2% da energia total numa molécula de glicose) molécula de glicose) Total de ATP necessário para desencadear o processo 2 2 TROCAS GASOSAS EM SERES MULTICELULARES Todos os seres vivos necessitam necessitam de oxigénio e compostos de carbono nas suas células, de removerem o dióxido de carbono e de energia. Trocas gasosas nas plantas Durante a respiração, a planta capta oxigénio e liberta dióxido de carbono; durante a fotossíntese capta dióxido de carbono e liberta oxigenio; durante a transpiração, a planta liberta vapor de água que tinha captado pela raíz assim como os sais minerais. Os estomas controlam as trocas gasosas entre a planta e o meio externo, graças à capacidade de que têm de abrir e fechar. As células das folhas e os respetivos espaços intercelulares possuem um elevado conteúdo em água, devido ao contínuo fluxo de água desde a raiz até à folha, o que leva à saída de vapor de água da folha para o exterior, por transpiração. O movimento de abertura e fecho dos estomas é condicionado por alterações na turgescência das células estomáticas/guarda, que têm uma estrutura diferente das células vizinhas, já que possuem muitos cloroplastos e a parte da parede celular que delimita o ostíolo (pore) é mais espessa que a parte encostada às células vizinhas. A existência de microfibrilas de celulose provoca o
  18. 18. afastamento das células estomáticas (quando túrgidas), aumentando a abertura dos ostíolos. Quando uma célula vegetal está túrgida, aumenta de volume e, consequentemente, exerce pressão sobre a parede – pressão de turgescência. Nas células de guarda, a região mais fina da parede deforma-se mais facilmente que a região espessa, levando à abertura do estoma. Quando as células de quarda perdem água, a pressão de turgescência diminui, permitindo às células aproximarem-se, fechando o estoma. Esta variação na turgescência pode ser provocada pela concentração de certos iões nas células, concentração de dióxido de carbono, a luz, a temperatura, o vento ou o conteúdo de água no solo: → O mecanismo mais aceite para explicar a variação de turgescência é o transporte ativo do ião potássio: a elevada concentração de potássio no interior das células estomáticas faz com que entre água por osmose para as mesmas; as células guardas ficam túrgidas e abre-se o estoma; vai haver transporte ativo do ião potássio para dentro destas células – equanto isto ocorrer o estoma permanece aberto; o ião potássio para de entrar nas células guarda e começa a sair por difusão, tal como a água – o estoma fecha. → A diminuição de concentração de dióxido de carbono nos espaços intracelulares das células das folhas causa a abertura dos estomas. Isto porque durante a fotossíntese consome-se dióxido de carbono e formam-se solutos no interior das células estomáticas, o que provoca a entrada de água nas mesmas, logo a abertura dos estomas. → Como a luz determima a ocorrência de fotossíntese, também vai determinar a abertura dos estomas. Trocas gasosas nos animais As trocas gasosas nos animais exigem a existência de superfícies respiratórias. Aqui, as trocas gasosas podem ocorrer por difusão direta (entra as células e o meio exterior) ou difusão indireta (quando os gases são transportados por um fluido circulante) – hematose. Características comuns das superfícies respiratórias: → Pouca espessura, geralmente apenas uma camada de células entre o meio externo e interno; → Apresentam-se sempre húmidas, o que facilita a difusão dos gases; → São muito vascularizadas, para facilitar o contacto com o fluido circulante; → A sua morfologia permite uma grande superfície de contacto entre o meio externo e interno. Nos animais menos complexos (hidra) a camada de células exterior realiza trocas com o meio aquático envolvente, equanto qua a camada de células interior realiza essas trocas com a água que circula na cavidade gastrovascular. Outros animais, um pouco mais evoluídos, têm tegumento que permite que, mesmo vivendo num ambiente terrestre, possam realizar trocas diretamente do meio envolvente (hematose cutânea), por terem uma pele húmida e um sistema circulatório muito próximo da pele. Mesmo no caso da aves e dos répteis ovíparos, os embriões desenvolvem-se graças à trocas gasosas efetuadas através dos milhares de poros existentes na superfície dos ovos. A maioria dos animais aquáticos faz respiração através de brânquias/guelras. Os peixes ósseos têm as brâquias protegidas na câmara branquial, protegidas por uma estrutura óssea móvel – opérculo. Nestes peixes, as brânquias são banhadas por uma corrente contínua de água, que entra pela boca e sai pelas fendas operculares. O movimento de abertura e fecho da boca e dos opérculos ajuda a esta circulação. As brânquias são constituídas por séries de filamentos duplos, inseridos obliquamente em estruturas ósseas denominadas arcos branquiais. Em cada filamento branquial existe um vaso sanguíneo por onde o sangue entra na brânquia e um por onde o sangue sai. Entre estes dois vasos sanguíneos existe uma densa rede de capilares, que estão contidos em dilatações do filamento branquial – lamelas. A água que entra pela boca do peixe passa por entre
  19. 19. as lamelas, cruzando-se em sentido contrário com o sangue, que circula nos capilares sanguíneos – mecanismo contracorrente. Mecanismo contracorrente: O sangue flui no sentido contrário ao da água, o que permite aumentar significativamente a eficiência da hematose branquial. À medida que o sangue flui através dos capilares vai ficando cada vez mais rico em oxigénio e, uma vez que circula no sentido contrário da água, vai contactando com a água que é sucessivamente mais rica em oxigénio. Assim, o coeficiente de difusão é elevado, que permite que cerca de 80% do oxigénio de difunda para o sangue e o dióxido de carbono para a água.
  20. 20. Trocas gasosas através de traqueias As superfícies respiratórias invaginadas dentro do corpo reduzem significativamente as perdas de água por evaporação. Os inscectos e outros antrópedes terrestres possuem um sistema de respiração constituído por uma rede de traqueias, que se encontra no interior do corpo. Estas traqueias vão-se ramificando em tubos cada vez mais finos, que terminam nas traquíolas, que contactam diretamente com as células. As traqueias dos insetos contactam com o exterior através de pequenos orifícios localizados na superfície do corpo – espiráculos. Nos insetos mais primitivos, os espiráculos encontram-se permanentemente abertos, não havendo controlo do ar que circula através deles. Já nas espécies mais evoluídas, os espiráculos possuem filtros, bem como estruturas semelhantes a válvulas (ostíolos) que controlam o fluxo de ar. Nos menores insetos não ocorre ventilação ativa, mas, nos maiores, tal ocorre por movimentos musculares que contraem as traqueias. No sistema traqueal, as traqueias servem de condutas de ar e mantêm-se abertas devido à existência, na sua parede, de uma estrutura dequitinizada enrolada em forma de hélice. As trocas gasosas ocorrem por difusão direta do epitélio das traquíolas para as células. O sistema circulatório não é, por isso, utilizado para o transporte dos gases respiratórios. Trocas gasosas através de pulmões Todos os vertebrados terrestres possuem pulmões. Os anfíbios possuem pulmões mais simples e efetuam igualmente trocas gasosas através da pele. Os répteis, mais adaptados à vida terrestre que os anfíbios, possuem pulmões um pouco mais desenvolvidos. As aves e os mamíferos possuem aparelhos respiratórios muito complexos. As aves são animais com um metabolismo muito elevado, pelo que necessitam de elevadas quantidades de oxigénio. Para tal, apresentam uma grande superfície respiratória e uma eficiente ventilação pulmonar. Para além dos pulmões, as aves possuem sacos aéreos, localizados por todo o corpo, que constituem reservas de ar, melhorando assim a eficacia da ventilação. Para além de ajudarem as aves a tornarem-se menos densas, os sacos aéreos, contribuem para a dissipação e calor resultante do metabolismo, sobretudo durante o voo. No sistema respiratório das aves, o ar circula apenas num sentido, num circuito que passa pelos sacos aéreos posteriores, pulmões e sacos aéreos anteriores. A hematose ocorre apenas nos pulmões, nos parabrônquios, que são finos canais, abertos nas duas extremidades. Os sacos aéreos é que permitem que o ar circule apenas num sentido. Para que o ar precorra todo o sistema respiratório de uma ave, são necessários dois ciclos ventilatórios. Na primeira inspiração, o ar circula pela traqueia até aos sacos posteriores. Durante a expiração, esse ar passa para os pulmões. Durante a segunda inspiração, passa ar novo para os sacos posteriores e o ar dos pulmões passa aos sacos anteriores.
  21. 21. Quando o ar contido nos sacos posteriores passa para os pulmões, o ar dos sacos aéreos anteriores é expulso para o exterior. Aqui, o ar também circula nos parabrônquios no sentido oposto ao da circulação sanguínea. No caso dos mamíferos, a superfície respiratória +e constituída por milhões de alvéolos pulmonares, dispostos em caho à volta dos bronquíolos. Neste tipo de pulmões, o ar circula em dois sentidos opostos – inspiração e expiração. No caso do Homem, mesmo depois de uma respiração profunda, permanece sempre algum ar nos pulmões – ar residual. REGULAÇÃO NERVOSA E HORMONAL EM ANIMAIS Todos os sistemas biológicos são abertos e todos os organismos interagem como o seu meio ambiente, assim, todos recebem estímulos. Ao receberem estímulos, podem alterar o seu metabolismo e fisiologia. A evolução para a multicelularidade, e particularmente os elevados níveis de organização dos animais, exigiu o desenvolvimento de complexos mecanismos de comunicação entre as células e os órgãos.
  22. 22. Homeostasia:mecanismo que os seres vivos possuem que equilibram as alterações induzidas pelo meio externo, para que exista uma constância no meio interno. Quando a homeostasia é rompida, o ser vivo fica doente, só quando este é reposta, pelos mecanismos homeostáticos, é que o ser vivo volta ao seu estado normal. No sentido de evitar a perda de homeostasia, a atividade dos órgãos é controlada e regulada, respondendo ás alterações, quer do meio interno como externo, através de mecanismos de retroalimentação ou feedback. O sistema de feedback positivo alimenta a resposta, o feedback negativo reverte o sistema para um determinado ponto – é utilizado por sistemas reguladores que pretedem manter a estabilidade. Nos animais os mecanismos de feedback são assegurados pelo sistema nervoso (para respostas rápidas que envolvem a propagação de alterações eletroquímicas ao longo das membranas celulares) e pelo sistema hormonal (respostas mais lentas que envolvem a libertação de mensageiros químicos para os fluídos circulantes, até atingirem os órgãos-alvos – orgãoes recetores capazes de detetar a presença destes mensageiros químicos). O sistema hormonal/endócrino não é independente do sistema nervoso, os dois interagem no sentido de regularem os mecanismos homeostáticos. De facto, grande parte da atividade endócrina é controlada, direta ou indiretamente, pelo hipotálamo. Esta região do cerébro estabelece a região entre o sistema nervoso e o hormona, quer do ponto de vista anatómico, quer do fisiológico. O hipotálamo recebe diversos estímulos, quer de outras partes do cérebro, quer do hormonas que o atingem pela corrente sanguínea. Em resposta a estes estímulos, os neurónios hipotalámicos produzem neuro-hormonas que atingem a hipófise. A hipófise é uma glândula proxima do hipotálamo que tem uma natureza endócrina (lóbulo anterior) e nervosa (lóbulo posterior). Algumas hormonas produzidas pelo hipotálamo são encaminhadas até ao lóbulo posterior da hipófise, sendo aí lançadas para a corrente sanguínea, atingindo as células-alvo. Porém, outras hormonas hipotalámicas atuam sobre o lóbulo anterior da hipófise, estimulando ou inibindo a produção e libertação de hormonas hipofisárias que vão controlar o funcionamento de diversos tecidos do organismo, incluindo outras glândulas endócrinas. O sistema nervoso e o hormonal relacionam-se estruturalmente.- muitas glândulas endócrinas são células nervosas; encontram-se quimicamente relacionados - as hormonas podem ser usadas como sinais entre o sistema nervoso e o hormonal; relacionam-se funcionalmente, uma vez que a coordenação do organismo envolve os dois sistemas e cada um é afetado pelo outro.É pela interação e coordenação dos sistemas nervoso e hormonal que o indivíduo vai assegurando as respostas adequadas às diversas solicitações que interna e externamente desafiam os padrões homeostáticos da vida. O sistema nervoso regula a temperatura corporal através de mecanismos de retroalimentação negativa. A unidade do sistema nervoso é a célula nervosa – o neurónio, apesar de seream as células de glia a sustentarem-nos. O conjunto do axónio e da bainha de mielina (que apenas se encontra nos vertebrados e invertebrados mais complexos) formam a fibra nervosa. As fibras nervosas reunidas em feixes envolvidos por uma capa de tecido conjuntivo constituem os nervos.
  23. 23. . Os neurónios são células altamente estimuláveis, capazes de detetar pequenas alterações do meio. Em resposta a estas variações, verifica-se uma alteração elétrica, que percorre a sua membrana – impulso nervoso. A passagem do impulso nervoso de um neurónio para outro faz-se através das sinapses.
  24. 24. As sinapses podem ser químicas e elétricas. Nas sinapses químicas, quando o impulso nervoso atinge as extremidades do axónio, libertam-se, para a fenda sináptica, substâncias químicas designadas neurotransmissores. O sistema nervoso regula a temperatura corporal através de mecanismos de retroalimentação negativa. → Animais homeotérmicos: animais que têm a capacidadede regular a sua temperatura para um nível constante. − Animais endotérmicos: animais que regulam a sua temperatura corporal produzindo calor por processos metabólicos ou usam mecanismos para perderem calor. → Animais poiquilotérmicos: animais que cuja temperatura varia com as alterações da temperatura do meio. − Animais ectotérmicos: animais cuja taxa metabólica não contraria as alterações de temperatura e, portanto, dependem largamente das fontes de calor externas.
  25. 25. Um fator limitante é qualquer fator ambiental que condiciona a vida dos seres vivos. Isto é, a vida só é possível dentro de determinados valores desse facto, pois em casos extremos os seres vivos não são capazes de regular a sua atividade de forma a compensarem a ação desse fator). Na termorregulação estão envolvidos fenómenos de vasodilatação, vasoconstrição e trocas de calor. Osmorregulação: processo que permite a manutenção do equilíbrio de água e sais no organismo. → Animais osmoconformantes: animais que não regulam a concentração de sais dos seus fluidos corporais, e, portanto,.esta concentração varia de acordo com a concentração do meio. → Animais osmorreguladores: animais que regulam a concentração de sais dos seus fluidos corporais. A hormona antidiurética (ADH) está envolvida no processo de osmorregulação de alguns animais. A hormona antidiurética, ou vasopressina, promove a acumulação de líquidos por parte dos rins e contribui para reter a quantidade adequada de água. Quando um doente está desidratado, existem recetores especiais no coração, pulmões, cérebro e aorta que indicam à hipófise a necessidade de produzir mais quantidade de hormona antidiurética. As concentrações no sangue dos eletrólitos, tais como o sódio, o cloro e o potássio, devem ser mantidas dentro da uma margem estreita para que as células possam funcionar normalmente. As concentrações elevadas destes elementos, os quais são percebidos pelo cérebro, estimulam a libertação desta hormona. A dor, o nervosismo, o exercício físico, as baixas concentrações de açúcar no sangue, a angiotensina, as prostaglandinas e certos medicamentos, como a clorpropamida, os medicamentos colinérgicos e outros que se empregam para tratar a asma e o enfisema, também estimulam a libertação da hormona antidiurética. Hormonas vegetais Tropismos: movimentos das plantas que envolvem crescimento na direção de um estímulo ambiental, ou na direcçção oposta a esse estímulo. Podem ser negativos ou positivos conforme o movimento se realiza em direção ao estímulo ou se afasta dele. Quanto à natureza do estímulo que os origina, os tropismos podem ser: fototropismo, gravitropismo, tigmotropismo, termotropismo, quimiotropismo e hidrotropismo. Nastias: movimentos que não envolvem crescimento direcionado relativamente ao estímulo. Podem ser fotonastias, tigmonastias, termonastias, quimionastias ou hidronastias. O principal fator interno de regulação das reações de desenvolvimento e crescimento nas plantas são hormonas vegetais/fitohormonas (auxinas, giberelinas, citoquininas, ácido abscístico e etileno). A regulação íntrinseca efetuada pelas hormonas vegetais está dependente de fatores extrínsecos, como a luz ou a temperatura. O controlo de fatores extrínsecos como a luz (manipulação do fotoperíodo) ou a temperatura (uso de estufas) também é muito utilizado em hortofloricultura, permitindo obter flores, frutos e legumes fora da época habitual do seu desenvolvimento. Meristemas: células que têm uma grande capacidade de divisão e diferenciação. As hormonas vegetais raramente agem sozinhas. É a produção coordenada das diversas hormonas que permite à planta sobreviver às mudanças das estações do ano, bem como às condições climatéricas extremas, e continuar o seu desenvolvimento.
  26. 26. Respostas das plantas em relação a estímulos ambientais Auxinas Estimulam o crescimento celular, o alongamento dos caules e raízes e o desenvolvimento dos frutos, controlam o gravitropismo. Promovem a dominância apical. Retardam a abscisão. Giberelinas Estimulam o alongamento e a divisão celular em caules, raízes, gomos e folhas jovens. Promovem a germinação se sementes e os processos de floração e maturação dos frutos. Citoquininas Estimulam a divisão celular em sementes, raízes, folhas jovens e frutos. Promovem o desenvolvimento dos gomos laerais. Retardam a abscisão. Etileno Estimula a maturação dos frutos. Promove a abscisão. Ácido abscísico Estimula a abscisão. Inibe a germinação de sementes e o desenvolvimento de gomos. Promove o fecho dos estomas em plantas com stresse hídrico.
  27. 27. Reprodução sexuada nas plantas Órgãos masculinos: Estames: antera (têm sacos polínicos), filete. Órgãos femininos: Carpelo: estigma, estilete, ovário (têm os óvulos). As flores podem ser hermafroditas ou unissexuadas. Para que haja reprodução é necessário que ocorra polinização. → Polinização direta: polinização na mesma flor. → Polinização cruzada: entre flores da mesma população. - permite maior variabilidade. Ciclos de vida Ciclo de vida da espirogia:
  28. 28. Após a fecundação, os filamentos desagregam-se, ficando cada um dos ovos rodeado por uma parede espess, em estado de vida latente, geralmente durante o inverno, até que as condições ambientais voltem a ser favoráveis. Então, o núcleo de cada ovo divide-se por meiose, formando quatro núcleos haploides – três desses degenream. Ciclo de vida do polipódio:
  29. 29. Tipo de reprodução Vantagens Desvantagens Assexuada Assegura a formação de clones. Todos os indivíduos podem originar descendentes. Processo rápido com pouco dispêndio de energia. Um só indivíduo pode originar muitos descendentes. A diversidade dos indivíduos produzidos é nula. Díficil adaptação dos novos indivíduos a mudanças do meio. Não favorece a evolução das espécies. Sexuada Proporciona uma grande variabilidade de características na descendência. A diversidade de características permite às espécies não só maior capacidade de sobrevivência, caso haja mudanças ambientair, mas também proporciona evolução para novas formas. Processo lento. Grande dispêndio de energia, quer na formação dos gâmetas, quer nos processos que desencadeiam a fecundação.

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