ATP

Obtenção de matéria pelos seres autotróficos

ATP

-» A energia luminosa proveniente da luz solar transforma-se em energia química, mas estas não são diretamente utilizadas pelas células, sendo transferida para o ATP (Adenosina Trifosfato).
Visto que as células não têm armazenadas grandes quantidades de energia, é muito importante o ciclo ATP-ADP, para a formação dos compostos orgânicos.



Ciclo ATP - ADP  - Dá-se a reação de hidrólise (ATP + água), sai um ião fosfato  liberta-se energia e o Trifosfato passa a Difosfato.

Para o difosfato passar a trifosfato junta-se um ião fosfato com libertação de água, ou seja, dá-se a fosforilação do ADP, que necessita de energia (reação endoenergética).

Cloroplasto

Organito Celular existente nas plantas e nas cianobactérias que tem a função de fazer a fotossíntese, através dos seus pigmentos importantes como a clorofila a e b. Para além da clorofila a e b têm também carotenos, xantofilas, mas em menor quantidade.

No interior das suas membranas existem os tilacóides (pequenas bolsas achatadas).

• conjunto de tilacóides - granum (plural - grana)
• interior do cloroplasto - estroma

Captação da energia luminosa

A luz proveniente do sol constitui o espetro eletromagnético, constítuido por cores que vão do vermelho ao violeta. Estas radiações são avaliadas pelo comprimento de onda, visto que se propagam em ondas.

Alguma radiação é filtrada pela atmosfera, na camada de ozono ( a radiação com comprimentos de onda curtos) e na água e dióxido de carbono existente também na atmosfera (radiação com comprimentos de onda largos) até chegarem à superfície.

• Quanto maior for o comprimento de onda, menor é a energia.
• Quanto menor for o comprimento de onda, maior é a energia.



-» A Clorofila absorve radiações de diferentes comportamentos de onda, mas não absorve os que correspondem à cor verde e como os reflete, apresentam essa cor.

Experiência de Engelmann

Theodore Engelman elaborou uma experiência em que mostra o relacionamento dos comprimentos de onda da luz com a eficácia da fotossíntese com uma alga filamentosa. Verificou-se que as bactérias se deslocaram para  zonas onde incidiam as radiações vermelho-alaranjada e azul-violeta. (As bactérias deslocaram-se à procura de oxigénio).

conclusão: As radiações eram as mais absorvidas pelas plantas de cor verde, uma vez que a maiores taxas fotossintéticas correspondem as maiores taxas de absorção de radiação.

sistemas digestivos

Ingestão, digestão e absorção

Ingestão - ato de colocar o alimento na boca.
Digestão - processos que levam à simplificação de macromoléculas em micromoléculas por reações de hidrólise (saliva) catalizadas pelas enzimas.Pode ocorrer dentro ou fora da célula.
Absorção - passagem dos nutrientes através das membranas celulares, de modo a poderem ser utilizados no metabolismo celular.

Digestão Intracelular

Digestão que ocorre dentro da célula. A partícula que vai ser digerida é englobada por endocitose (pinocitose ou exocitose) sendo digerida no interior dos vacúolos através de enzimas lisossomáticas.
A maior parte do núcleo da célula é ocupado pelo sistema membranar. Este é constituido pela membrana nuclear, retículo endoplasmático e o complexo de Golgi.

Retículo Endoplasmático

Localiza-se entre a membrana nuclear e a membrana celular.

O retículo endoplasmático atua como uma rede de distribuição de substâncias no interior da célula. No líquido existente dentro de suas bolsas e tubos, diversos tipos de substâncias se deslocam.

O R.E. Rugoso é onde ocorre a síntese de proteínas.O R.E. Liso é onde ocorre a síntese de lípidos.



Complexo de Golgi

Sistemas de membranas que se localiza entre o Retículo Endoplasmático e a membrana plasmática.  complexo de Golgi situa-se próximo do núcleo celular e é formado por unidades, os dictiossomas, que estão ligados entre si. Cada dictiossoma é composto por um conjunto de sacos ou cisternas e aplanadas, cercadas de vesículas secretoras de diversos tamanhos.

Possuem uma face convexa virada para o RE e uma parte concava.

Parte Convexa - fase de formação , onde os dictiossomas recebem as proteínas vindas do RE.

Parte Concava - fase de maturação, onde as vesículas vão sendo substituídas por novas vesículas vindas da parte convexa e esta dará origem a vesículas de secreção.

Pode-se verificar na figura acima.

Lisossomas

São vesículas responsáveis para fazer a digestão de partículas prevenientes do meio externo e a renovação de estruturas celulares.Podem unir-se a outras vesículas endocíticas e originam um Vacúlo digestivo.

digestões de substâncias que foram endocitadas - Heterofagia

digestão de organelos, de modo a renová-los,formando um vacúolo - Autofagia

Digestão Extracelular

Na maioria dos seres mais complexos, a digestão é feita fora da célula e em alguns pode ser feita fora do corpo, como nos fungos.

Conforme a complexidade do ser aumenta, os sistemas digestivos também aumentam de complexidade para poderem fazer um melhor aproveitamento dos alimentos.

• sistemas digestivos incompletos - hidra e planária
• sistemas digestivos completos - minhoca e homem

hidra e planária: têm apenas uma abertura por onde entram os alimentos e por onde saem os alimentos não digeridos.

A hidra possui uma cavidade gastrovascular que tem funções digestivas e absorve os nutrientes para as células, ocorrendo então a digestão extracelular. Depois de ocorrer esta digestão os produtos são absorvidos pelas células (digestão intracelular).

A planária tem semelhanças à Hidra, mas apresenta também uma faringe muscolosa que se projecta para o exterior, captando o alimento. A cavidade gastrovascular é ramificada, aumentando assim, a área de digestão e absorção.

Sistemas digestivos completos

A digestão ocorre somente fora da célula e os seres vivos que possuem estes sistemas digestivos, têm vantagem em relação aos outros, pois possuem uma boca (entrada do alimento) e um ânus (saída do alimento digerido). Logo, esta digestão tem a vantagem de ocorrer num só sentido porque é mais eficiente. A absorção dá-se num tubo e os produtos de excreção são expulsos por um outro orifício (o ânus).

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Obtenção de energia

Unicelularidade/pluricelularidade

-» Os seres heterotróficos, como o ser humano, são os mais abundantes e necessitam de outros seres para sobreviver, seja para obter alimento, vestuário, e.t.c. Necessitam de matéria orgânica para digerirem em órgãos especializados, pois não conseguem, como os seres autotróficos produzir a sua própria matéria orgânica.
-» Os seres heterotróficos precisam de fazer a simplificação de macromoléculas de modo a serem utilizadas pelas células. O procedimento de alimentos por estes seres inclui os processos de ingestão, digestão e absorção. Estes seres podem ser macroconsumidores (consumidores) ou microconsumidores (decompositores).

macroconsumidores - transformam a matéria inorgânica em orgânica.
microconsumidores - transformam a matéria orgânica em inorgânica (através da absorção).

Membrana Celular

Esta estrutura existe em todas as células, para garantir a obtenção de matéria para esta. Em 1972,Singer e Nicholson propuseram o Modelo do Mosaico Fluído:

Na membrana, as proteínas ficam mergulhadas nos lípidos como "icebergs no mar", podendo movimentarem-se lateralmente. A membrana fica a parecer um mosaico de proteínas num meio fluído de lípidos.

Funções: - delimita a célula;

               - garante a manutenção do meio intracelular, separando este do meio extracelular;

               - controla a entrada e saída de substâncias;

Estrutura e composição química

A membrana apresenta certa elasticidade e permeabilidade seletiva, ou seja, para algumas moléculas ela é permeável e para outras é impermeável.

-» a membrana é permeável à água e a substâncias lipossoluveis e impermeável a iões e a glícidos.

Lípidos

Os lípidos da membrana são essencialmente os fosfolípidos e o colesterol.

Fosfolípidos:    - possuem uma região polar, com afinidade com a água (hidrofílica);
                        - possuem uma região apolar, com afinidade com as cadeias de carbono dos lípidos;
                   
Colesterol:       - diminui a interação entre as moléculas de fosfolípidos, mantendo a fluidez da membrana.

Proteínas

São estruturas presas à bicamada de fosfolípidos e dividem-se em Intrísecas, se se encontram intimamente ligadas à bicamada, ou Extrínsecas, se se encontram fracamente ligadas à bicamada. Intervêm no transporte de substâncias.

-» Uma proteína Intrínseca, se atravessar toda a membrana designa-se por proteína transmembranar.

As proteínas Intrínsecas são moléculas Anfipáticas, ou seja têm uma parte hidrofílica (parte externa da camada) e outra hidrofóbica (parte interna da camada).

Glúcidos

É uma molécula especial que só existe em algumas membranas. Quando os glúcidos se ligam às proteínas formam-se as Glicoproteínas e quando se ligam aos lípidos, formam-se os Glicolípidos.

Transportes na membrana

Difusão simples: É um transporte passivo, não mediado e a favor do gradiente em que as substâncias envolvidas são gases e substâncias lipossoluveis. A energia para realizar esta difusão é a própria energia cinética das moléculas e o movimento destas ocorre do meio mais concentrado para o meio menos concentrado.

Osmose: É um transporte semelhante à difusão simples em que as substância que se desloca é a água. Esta passa de zonas de menor concentração (Meio Hipotónico) para zonas de maior concentração (Meio Hipertónico).
Se a concentração do soluto for igual nos 2 meios, este chama-se isotónico.
A deslocação da água gera uma pressão osmótica e esta é muito elevada se a concentração de soluto for igualmente elevada e muito baixa se a concentração de soluto for igualmente baixa.

Difusão facilitada: transporte mediado, passivo e a favor do gradiente em que as substâncias envolvidas são Glicose e aminoácidos. As substâncias são auxiliadas pelas Permeases (proteínas específicas) que são proteínas transportadoras da membrana. A mudança de configuração da Permease ocorre sem gasto de energia e a substância entra.

Transporte ativo: Transporte mediado contra o gradiente em que as substâncias envolvidas são iões potássio  e sódio que ocorre com gasto de energia. O transporte ocorre de zonas de menor concentração para zonas de maior concentração com dispêndio de energia. A proteína da membrana muda de configuração graças à energia e transporta a substância para o outro lado.

Transporte de Macromoléculas

Endocitose: A sua função é eliminar as bactérias através dos macrófogos, gotículas de lípidos.

Dá-se a invaginação da membrana, forma-se uma vesícula endocítica e as substâncias do meio extracelular ficam retidas.

               Fagocitose -  A célula emite pseudópodes e envolve as substâncias, formando a vesícula.

               Pinocitose - As substâncias que entram para dentro da célula são fluídas.

Exocitose: As substâncias envolvidas são as hormonas,enzimas digestivas e produtos excretados da digestão celular. O processo é exatamente contrário ao da endocitose.As vesículas exocíticas  movem-se até à membrana, dá-se fusão da membrana da vesícula com a membrana celular e o da vesícula liberta-se para o meio extracelular.

Resumindo: 

A Célula (unidade básica da vida)

-» Robert Hooke descobriu a célula.

Célula simples – seres unicelulares procariontes.

Célula complexa – seres pluricelulares eucariontes.

As células podem ser procarióticas ou eucarióticas, dependendo do ser. Os seres do reino Monera,(seres simples como bactérias) possuem células procarióticas,onde o núcleo encontra-se espalhado pelo citoplasma, não possuem organelos envolvidos por membranas, não tem membrana nuclear e o DNA encontra-se no nuceloide. 

Os seres dos restantes reinos possuem todos células eucarióticas, que podem ser animais ou vegetais. Ambas possuem organelos envolvidos por membranas e o DNA encontra-se no núcleo.

Célula procariótica

                        célula vegetal                                                                                  célula animal

Organitos celulares

Membrana celular - delimita a célula, regula a troca de substâncias e separa o meio intra do extracelular.

Hialoplasma - matriz mais ou menos gelatinosa onde se inserem os organelos.

Ribossomas - estruturas fundamentais na síntese de proteínas.

Mitocôndrias - organelo membranar associado à respiração celular.

Núcleo - organelo que coordena a célula e contém o material genético.

Retículo endoplasmático Rugoso - organelo onde ocorre síntese e transporte de proteínas.

Lisossoma - vesículas esféricas que contêm enzimas digestivas.

Retículo endoplasmático Liso - organelo onde ocorre síntese de lípidos.

Complexo de Golgi - conjunto de sáculos e vesículas associadas à secreção.

Centríolo - estrutura tubular com intervenção na divisão celular.

Parede Celular - estrutura rígida que confere proteção e suporte à célula.

Cloroplasto - organelo membranar associado à fotossíntese.

Vacúolo - organelo de armazenamento de água ou outras substâncias.

Estes organelos são constituidos por moléculas orgânicas (prótidos, lípidos,glúcidos e ácidos nucleicos) e inorgânicas (água e sais minerais).

Água

Uma das substâncias mais simples, porém a mais importante.A água é o composto mais importante nas células podendo atingir entre 75% a 90% do total da sua massa. Para além de constituir o meio onde ocorrem todas as reacções celulares, a água intervém em numerosas reacções químicas vitais, e actua como meio de difusão de muitas substâncias.

                                                                                

Algumas Funções da Água:

1. Intervém em numerosas reacções químicas vitais;
2. Intervém em reacções de hidrólise;
3. Actua como meio de difusão de muitas substâncias;
4. Actua como dissolvente da maioria das substâncias celulares (solvente universal);
5. Transporte de substâncias dentro ou fora da células;
6. É uma via de excreção, ou seja, arrasta para fora do corpo as substâncias nocivas
produzidas pelo indivíduo, assim como as que estão em excesso;
7. Actua no equilíbrio da temperatura dentro da célula (termorregulação), impedindo
mudanças bruscas de temperatura, que afectam o metabolismo celular.

Macromoléculas orgânicas


Alguns compostos orgânicos são constituídos por moléculas relativamente pequenas, enquanto que outros são moléculas muito grandes e complexas (macromoléculas) constituídas pela associação de várias moléculas unitárias.
As macromoléculas são polímeros, isto é, cadeias com um grande número de unidades básicas, ou monómeros, unidos por ligações químicas.

Os monómeros unem-se e formam cadeias maiores, originando polímeros. Este processo denomina-se polimerização.

Prótidos

Os prótidos são compostos orgânicos quaternários constituídos por C, H, O e N (azoto), podendo também conter outros elementos como S, P, Mg, Fe e Cu.De acordo com a sua complexidade os prótidos podem 

ser classificados em:

1. Aminoácidos (unidades estruturais dos péptidos e das 

proteínas) ;

2. Péptidos (cadeias de 2 ou mais aminoácidos);

3. Proteínas (macromoléculas constituídas por cadeias peptídicas, associadas ou não a outros compostos orgânicos ou inorgânicos.

Proteínas

São macromoléculas constituídas por uma ou mais cadeias peptídicas e possuem uma estrutura tridimensional definida. As proteínas podem ter 4 tipos de estrutura dependendo do seu tipo de aminoácidos que possui, do tamanho da cadeia e da configuração espacial da cadeia polipeptídica.

Desnaturação das proteínas

As estruturas das proteínas são mantidas por ligações fracas. Quando as proteínas são submetidas a determinados agentes, como a calor excessivo, agitação, radiações ou variações do pH, estas ligações podem ser quebradas.A quebra destas ligações altera a conformação normal das proteínas, levando a 

uma perda da sua função biológica. Diz-se que houve desnaturação.

Lípidos

Os lípidos constituem um grupo de moléculas muito heterogéneo, do qual fazem parte as gorduras (animais e vegetais), as ceras, os esteroídes (colesterol e hormonas sexuais), entre outras. Geralmente são compostos por O, H e C, também contendo ácidos gordos.

A sua fraca solubilidade na água e sua solubilidade em solventes orgânicos, como o benzeno, o éter e o clorofórmio, são características comuns aos lípidos.

Ácidos gordos

São cadeias lineares de Carbono.Os ácidos gordos cumprem diversas funções: são precursores de outros lípidos e fazem parte da constituição de lípidos estruturais, como os fosfolípidos. Além disso, a sua oxidação a CO₂ e H₂O liberta uma grande quantidade de energia metabólica.

Fosfolípidos

São um dos lípidos da membrana que existem em maior quantidade. 

Os fosfolípidos são moléculas Anfipáticas, ou seja, têm uma parte hidrofílica (cabeça) e outra hidrofóbica (cauda).

Ácidos nucleicos

São as principais biomoléculas envolvidas em processos de controlo celular, pois contém a informação genética.

Existem dois tipos de ácidos nucleícos:

                                                               • Ácido desoxirribonucleico (ADN ou DNA); 

                                                               • Ácido ribonucleico (ARN ou RNA)

DNA

http://www.forbes.com/sites/daviddisalvo/2011/11/22/whats-your-dna-worth/

RNA

http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_ribonucleico

-» Os ácidos nucleícos são polímeros cujas unidades básicas (monómeros) são nucleótidos. Estes nucleotídos podem unir-se sequencialmente por reacções de condensação constituindo cadeias polinucleotídicas.

Diversidades

Biodiversidade

Diversidade biológica compreende a totalidade de variedade de formas de vida que podemos encontrar na Terra (plantas, aves, mamíferos, insetos, microorganismos...).

Desde a formação da Terra até à atualidade a diversidade de seres vivos aumentou, mas a diferença é que no passado os seres vivos eram unicelulares e ao longo do tempo passaram a multicelulares.

Classificação dos seres vivos:

Todos os seres vivos são criados por células.As células eucarióticas correspondem aos seres vivos mais evoluidos, as células procarióticas correspondem aos seres primitivos (célula sem núcleo organizado).

Organização

Quando os seres vivos simples (multicelulares) passaram a seres mais complexos (pluricelulares), o Homem organizou-os numa hierarquia dos sistemas biológicos da unidade mais simples à mais complexa.

Célula - unidade básica da vida, composta por organitos celulares.

Tecido- conjunto de células que trabalham coordenadamente para o mesmo fim.

Órgão- Formado por tecidos que trabalham coordenadamente para o mesmo fim.

Sistema- Conjunto de órgãos que trabalham coordenadamente para o mesmo fim.

Organismo- É composto pelo conjunto de sistemas que trabalham coordenadamente para o manter vivo e que tem individualidade em relação ao meio externo.

População- Conjunto de seres da mesma espécie que habita num determinado local.

Comunidade- Conjunto de seres de espécies diferentes que habitam num mesmo local.

Ecossistema- Conjunto de relações que se estabelece entre os factores bióticos e abióticos de um determinado local.

Biosfera- Conjunto de todos os seres vivos que habitam a Terra e dos locais que habitam.

Para a interação entre os seres vivos e o meio que os rodeia, falamos respetivamente, de fatores bióticos(relação alimentar) e fatores abióticos (temperatura, tipo de solo, luminosidade e humidade.

Extinção, consequências e conservação

Atualmente, devido às alterações climáticas, os animais podem deixar de se adaptar ao meio em que vivem e escolher outro Habitat para sobreviverem.Esta pode ser uma das causas de extinção dos seres vivos, tendo em conta que quase todas são provocadas pelo Homem, diret ou indiretamente. Isto também é um problema para o ser Humano, já que nós necessitamos de outros animais para sobreviver, logo seria importante a mudança de comportamentos, como construção de áreas de proteção às espécies e diminuição de atitude que são causa de xtinções.

Causas antropogénicas: - sobreexploração dos recursos biológicos;

                                           - desflorestação;

                                           - resíduos de poluição( pesticidas);

                                           - excesso de população.

 Causas naturais:- alterações climáticas;

                              -  subida ou descida do nível do mar;

                              - queda de corpos na Terra;

                              - sismos ou vulcões.