Reações metabólicas nos seres vivos
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Seres autotróficos e heterotróficos
Seres autotróficos- seres vivos capazes de sintetizarem a matéria orgânica de que necessitam a partir de matéria mineral.
Seres heterotróficos- seres vivos incapazes de sintetizarem a matéria orgânica de que necessitam tendo a obter a partir do meio.
Seres autotróficos:
http://eportfoliosusana.webnode.pt/products/a-biosfera/
Seres Heterotróficos:
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- Animais;
- Fungos;
- Protozoários;
- Bactérias.
A obtenção de matéria pelos seres heterotróficos envolve geralmente as seguintes fases:
- Ingestão- introdução dos alimentos no organismo;
- Digestão- simplificação de nutrientes complexos;
- Absorção- passagem de moléculas simples do meio externo para o meio interno dos seres vivos;
- Excreção- expulsão de resíduos.
1.1 Unicelularidade e pluricelularidade
- Na maioria dos seres pluricelulares e as trocas de matéria entre o meio e as células envolvem a intervenção de um fluido circunlante.
- Nos seres unicelulares as trocas de matéria efetuam-se diretamente com o meio
Ser autotrófico unicelular
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http://estudodavidablogspotcom.blogspot.pt/2012/06/reino-plantae.html
Ser heterotrófico pluricelular
http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/1ESO/clasica/contenidos6.htm
-Quer seja uni ou pluricelulares, os seres vivos heterotróficos obtêm a matéria orgânica para nutrir as suas células, onde ocorrem todas as funções vitais.
-A entrada e saída de materiais da célula, envolve a sua passagem através da membrana celular.
Funções da membrana celular:
A membrana celular:
- envolve todas as células, mantendo a sua integridade;
- constitui a fronteira entre o meio intracelular e extracelular, controlando todas as trocas de materiais;
- é responsável pelo reconhecimento molecular e celular.
A membrana celular permite a passagem de certas substâncias, dificultando ou impedindo a passagem de outras, por isso, apresenta permeabilidade seletiva.
Evolução dos modelos da membrana celular:
- Nageli e Cramer descobriram, em 1885, que a célula possuía uma membrana a envolvê-la.
- Overton, em 1899, deduziu que a membrana deveria ser constituída por lípidos. esta dedução baseou-se no facto, de quanto mais lipossolúvel for uma substância, maior é a sua veloocidade de penetração na célula. Verificou também que a membrana era destruída quando sujeita á ação de substâncias solventes dos lípidos.
- No modelo proposto por Gorter e Grendel (1925):
http://melhorbiologia.blogspot.pt/2012/11/membrana-plasmatica.html
A quantidade de fosfolípidos isolados da membrana era suficiente para formar uma dupla camada á superfície de cada eritrócito.Gorter e Grender apresentaram um modelo estrutural baseado numa bicamada fosfolípidica. As zonas hidrofóbicas das duas camadas estariam situadas frente a frente e as zonas hidrofílicas voltadas para o exterior, de ambos os lados.
- Modelo proposto por Davson e Danielli (1935)
As evidencias á permeabilidade e tensão superficial da membrana celular permitiram concluir que as membranas seriam estruturas mais complexas do que simples bicamadas lipídicas. Davson e Danielli propuseram um modelo estrutural em que a bicamada fosfolipídica seria revestida interna e externamente por uma camada de proteínas, que facilmente se ligariam ás extermidades polares hidrofílicas dos fosfolípidos.
Num microscópio eletrónico, a membrana aparecia como uma estrutura formada por duas linhas escuras, separadas por uma banda clara. As linhas escuras corresponderiam ás proteínas e ás partes hidrofílicas dos fosfolípidos, que fixam o ósmio, enquanto que a banda clara corresponderia ás partes hidrofóbicas dos fosfolípidos.
- Alteração do modelo proposto por Davsone Danielli (1954)
A membrana celular possuiria poros revistidos internamente por proteínas, que formariam passagens hidrofílicas através das quais as substâncias polares poderiam atravessar a membrana. As substâncias não polares, por sua vez, atravessariam a membrana diretamente através da bicamada lipídica.
Mas, a pesquisa não parou pelo que novos dados com este modelo não são compatíveis. Análises quantitativas revelaram que as proteínas não poderiam revestir toda a superfície da bicamada fosfolipídica. Por outro lado, verificou-se que quando sujeitava as membranas a uma ação enzimática, a camada fosfolipídica era mais facilmente danificada do que as proteínas. Além disso, verificou-se também que algumas proteínas se destacavam da membrana com facilidade, enquanto que outras dificilmente conseguiam ser removidas.
- Modelo proposto por Singer e Nicholson (1972)
http://resumao-e02.blogspot.pt/2011/07/dinamica-das-membranas.html
Outros dados colocaram o modelo de Davson e Danielli em causa. Verificou-se que as proteínas da membrana apresentavam regiões hidrofílicas e regiões hidrofóbicas. Se estas proteínas se encontrassem dispostas na superfície dos fosfolípidos, isso implicaria que algumas regiões hidrofóbicas teriam que estar em contacto com a água.
Diferenças entre o modelo de Singer e Nicholson e os restantes:
No modelo de Singer e Nicholson difere dos outros na medida em que supõe a presença de glicolípido, glicoproteínas e proteínas inseridas mais ou menos na bicamada fosfolípida de forma aleatória.
Qual é a ultraestrutura da membrana celular ?
A membrana celular é formada por:
-Lípidos:
- Fosfolípidos
- Glicolípidos
- Colesterol
-Proteínas:
- Permeases
- ATP-ases
- Glicoproteínas
- Outras proteínas
O modelo de Davson-Danielli, 1954, não é apoiado pelos factos seguintes:
- As proteínas não são suficientes para cobrir toda a superfície da membrana;
- Quando sujeitavam as membranas a uma ação enzimática, a camada lipídica era mais facilmente danificada que as proteínas;
- Algumas proteínas destroem-se da membrana com facilidade, enquanto que outras dificilmente conseguiam ser removidas;
- Além das proteínas e dos fosfolípidos, verificou-se a existência de glícidos ligados ás proteínas e de colesterol;
- As proteínas das membranas alteram as suas posições, evidenciando o comportamento dinâmica da membrana.
- Existe uma bicamada fosfolipídica, quase contínua, onde estão intercaladas proteínas intrínsecas ou integradas, entre as transmembranares;
- Existem proteínas extrínsecas ou periféricas ligadas á parte hidrofílica dos fosfolípidos;
- Existem glícidos associados a lípidos (glicolípidos) e a proteínas (glicoproteínas) na superfície externa da membrana, a glicólix, relacionado com a comunicação intercelular e reconhecimento de moléculas;
- A fluidez da membrana resulta do movimento lateral dos lípidos e das proteínas. Os lípidos podem também apresentar movimentos de flip-flop.
http://acienciadomomento.blogspot.pt/2012/03/modelo-de-mosaico-fluido.html
Esquema interpretativo do glicocálix:
Movimentos transmembranares
Transporte transmembranar
-Processos físicos:
Esquema interpretativo do glicocálix:
Movimentos transmembranares
Transporte transmembranar
-Processos físicos:
- Osmose;
- Difusão simples.
-Processos fisiológicos ou mediados:
- Difusão facilitada;
- Transporte ativo (processo onde é gasta energia)
- Endocitose;
- Exocitose.
Osmose- Movimento da Água
Solução Hipotónica- concentração de solutos baixa e elevado potencial de água.
Solução Hipertónica- concentração de solutos elevada e baixo potencial da água.
Solução Isotónica- concentração de solutos igual nas duas soluções.
Osmose:
- Processo pelo qual a água atravessa uma membrana, semipermiável, da solução hipotónica (com maior potencial de água), para a solução hipertónica, com menor potencial de água.
- Quando se atingir a isotonia a água movimenta-se nos dois sentidos com igual fluxo (equilíbrio dinâmico)
- Pressão osmótica- pressão necessária para contrariai a tendência da água em se mover de uma solução hipotónica para uma solução hipertónica.
- A pressão osmótica é tanto maior quanto maior for a concentração de soluto numa solução.
Velocidade osmótica:
-A partir do momento que a água começa a movimentar-se a velocidade osmótica vai diminuindo, á medida que as concentrações das duas soluções começam a igualar-se.
Comportamento das células:
O mecanismo de osmose também pode ser estudado com hemácias. No entanto, como todas as células animais, as hemácias não possem parede celular, pelo que, quando são colocadas numa solução muito hipotónica, o fluxo contínuo de água para o interior da célula pode levar ao aumento do volume celular para lá da capacidade elástica da membrana, acabando a célula por rebentar (lise celular).
Difusão simples:
_ Movimento de gases e pequenas moléculas apolares, por agitação térmica.
- Os dois solutos deslocam-se através da membrana permeável a favor de seu gradiente de concentração (do meio onde cada soluto se encontra mais concentrada para o meio onde cada soluto se encontra menos concentrado), alcançando-se a igualdade de concentração (isotonia) e o equilíbro dinâmico.
- O sentido do transporte é do meio mais concentrado(hipertónico) para o meio menos concentrado (hipotónico).
- A velocidade do transporte é diretamente prpporcional á diferença de concentrações entre os dois meios.
Difusão facilitada:
-Movimento de iões e moléculas sem carga elétrica.
Permease (enzima)- apresenta sítios específicos onde a substância a transportar se liga, sendo transporatda a favor do gradiente de concentração.
O processo de difusão facilitada efetua-se em três etapas:
- 1- ligação da molécula a transportar á permease;
- 2- alteração conformacional da permease, que permite a passagem da molécula através da membrana e a sua separação da permease;
- 3- regresso da permease á sua forma inicial.
Transporte Ativo:
_ A manutenção de um meio interno mais ou menos constante, independente das variações de concentrações de concentrações do meio externo, implica gastos de energia por parte da célula. Esta energia é utilizada para o movimento de substâncias contra um gradiente de concentração, através de proteínas transportadoras, num processo designado transporte ativo.
Funcionamento da bomba de Sódio e Potássio:
A bomba de Sódio e Potássio existente nas membranas das hemácias assegura a diferença dos iões Na+ e K+ entre os meios intracelulares e extracelulares.
Endocitose e Exocitose:
_ Movimento de macromoléculas, de conjuntos molemuleculares ou de pequenas células.
Endocitose- O transporte de partículas com maiores dimensões ou mesmo de pequenas células para o interior da célula por invaginação da membrana plasmática.
Existem vários tipos de endocitose, como a fagocitose, a pinocitose e a endocitose mediada por recetor.
Fagocitose- A membrana plasmática engloba partículas de grandes dimensões ou mesmo células inteiras.
Pinocitose- Movimento de substâncias dissolvidas ou de fluidos.
Endocitose mediada por recetor- Processo de endocitose em que macromoléculas entram na célula, ligadas á membrana das vesículas de endocitose.
Exocitose- Processo inverso á endocitose, no qual as células libertam para o meio extracelular substâncias armazenadas em vesículas.
http://biofraganunes.blogspot.pt/2011/10/citologia-ii.html
Bibliografia:
Bibliografia:
- Manual de Biologia 10ºano "Biologia 10"
