Obtenção de matéria (Domínio 4 Biologia 10 ano)

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DOMÍNIO 4- BIOLOGIA 10º ANO 
OBTENÇÃO DE MATÉRIA 
1. SERES HETEROTRÓFICOS 
» Obtenção de matéria por seres heterotróficos: 
 Seres heterotróficos: 
o Consomem matéria orgânica 
produzida por outros seres vivos 
para obterem as substâncias que 
vão integrar nas suas células 
o Não são capazes de produzir 
compostor orgânicos a partir de 
compostos inorgânicos 
o Não produzem o próprio alimento 
 Seres heterotróficos unicelulares: 
o Apresentam uma única célula 
o Ex: bactérias e protozoários 
 Seres heterotróficos multicelulares: 
o Apresentam mais do que uma 
célula 
o Ex: fungos e animais 
» Nutrição de seres heterotróficos: 
 Nutrição por absorção: 
o Fungos e bactérias heterotróficas 
o A matéria orgânica é: 
▪ Decomposta no exterior do 
organismo 
▪ Digerida 
▪ Absorvida: substâncias de 
que necessitam para 
sobreviver 
o Microconsumidores ou 
decompositores 
 
 Nutrição por ingestão: 
o Animais e protozoários 
o Ocorre a ingestão de substâncias 
tal e como foram produzidas por 
outros seres vivos 
o Macroconsumidores 
o Herbívoros: alimentam-se de 
produtores 
o Carnívoros: alimentam-se de 
outros macroconsumidores 
o Omnívoros: alimentam-se de 
plantas e animais 
Ingestão, digestão e absorção 
» Como funciona: 
 Protozoários e animais: 
o Alimento ingerido tem de ser 
digerido 
o Digestão: transformação do 
alimento ingerido em substâncias 
mais simples e pequenas para que 
possam ser absorvidas pelas 
células 
o No interior das células: 
substâncias usadas no 
metabolismo celular 
o Metabolismo celular: conjunto de 
todas as reações químicas que 
ocorrem nas células 
» Protozoários: 
 Alimento ingerido por: 
o Endocitose ou 
o Fagocitose 
 Digestão intracelular 
 A digestão ocorre em vacúolos digestivos 
 Vacúolos digestivos: resultam da fusão 
de vesículas endocíticas (ou fagossomas) 
com os lisossomas produzidos na célula 
 Produtos resultantes da digestão são 
depois libertados no citoplasma 
» Tubos digestivos: 
 Incompletos: única abertura 
 Completos: boca e ânus (2 aberturas) 
o Alimentos percorrem o tubo 
digestivo no sentido unidirecional 
▪ São sujeitos a ação de pH, 
enzimas e sucos digestivos: 
isto aumenta a eficácia da 
digestão 
Diferentes sistemas digestivos dos animais 
» Hidra: 
 Tubo digestivo incompleto: a boca é a 
única abertura 
o Pela boca entra o alimento e saem 
os materiais não digeridos 
 Cavidade gastrovascular: 
o Saco onde ocorre a digestão 
o Associa funções digestivas e de 
transporte às diferentes células 
o Lá ocorre uma digestão 
extracelular que depois é 
completada por uma digestão 
intracelular a nível das células que 
revestem a cavidade (células da 
gastroderme) 
» Planária: 
 Tubo digestivo incompleto: boca é a 
única abertura 
 Faringe: pode projetar para o exterior, o 
que lhe permite capturar alimentos 
 Digestão: extra e intracelular 
 Cavidade gastrovascular: 
o Onde começam a ser digeridos os 
alimentos 
o Onde são lançadas enzimas 
o Por ser muito ramificada, lá a 
digestão é mais eficaz 
o As partícula parcialmente 
digeridas continuam a sua 
digestão no interior das células, 
em vacúolos digestivos ou 
fagossomas: digestão intracelular 
 
» Minhoca: 
 Tubo digestivo completo: duas aberturas 
(boca e ânus), uma em cada extremidade 
 Digestão exclusivamente extracelular 
 Tubo digestivo inicia na boca: local da 
ingestão 
 Segue-se a faringe e o esôfago: locais de 
condução do alimento 
 Papo: zona de armazenamento 
 Moela: local da digestão 
 Intestino: dorsalmente existe uma prega 
que aumenta a superfície de absorção: 
tiflosole 
 Ânus: abertura na extremidade final 
» Mamíferos: 
 Tubo digestivo completo: da boca ao 
ânus 
 Digestão exclusivamente extracelular 
 Sequência: 
Boca »Faringe » Esôfago » Estômago » Intestino 
Delgado » I.Grosso » Ânus 
 Em cada zona, alimento sujeito a 
diferentes ações químicas e/ou mecânicas 
 Digestão química: 
o Boca 
o Estômago 
o Duodeno 
 Glândulas anexas: 
o Salivares, pâncreas e fígado 
o Segregam sucos que participam da 
digestão 
 Porção final do intestino delgado: 
absorção da maioria dos nutriente 
o Presença de pregas: válvulas 
coniventes: facilitam a absorção 
o As válvulas coniventes são 
revestidas por vilosidades 
intestinais e estas por 
microvilosidades 
 Alimentos não digeridos: encaminhados 
para o intestino grosso e expulsos pelo 
ânus 
 
 
 
 
Membrana plasmática 
» Estrutura: 
 Modelo mosaico fluido: composição 
lipoproteica 
 Lipídios da membrana: 
principalmente fosfolípidos 
o Colesterol em cél. Animais 
 Fosfolípidos: 
o Extremidade polar: Cabeça 
hidrofílica 
▪ Grupo fosfato e 
glicerol 
o Extremidade apolar: cauda 
hidrofóbica 
 
 Moléculas anfipáticas 
 
» Proteínas das membranas: 
 Proteínas intrínsecas: ou integradas 
o Inseridas na dupla camada de 
fosfolípidos 
o Atravessam totalmente a 
bicamada fosfolipídica 
o Podem apresentar 3 domínios: 
▪ 2 hidrofílicos: virados para 
os meios aquosos extra e 
intracelular) 
▪ 1 hidrofóbico 
intramembranar: contato 
com a região apolar dos 
ácidos gordos 
 Proteínas extrínsecas: ou periféricas 
o Situadas na superfície interna ou 
o Superfície externa da bicamada 
fosfolipídica da membrana 
 Glicoproteínas: resíduos de moléculas 
glicídicas associados a proteínas 
 Glicolípidos: resíduos de moléculas 
glicídicas associados a fosfolípidos 
 Glicocálix: 
o Rede extracelular de glícidos 
associados à membrana 
plasmática 
o Responsável pela identificação, 
reconhecimento e aderência 
celular 
 
» Funções das proteínas de membrana: 
 Recetoras 
 Transportadoras 
 Enzimáticas 
 Participar na conexão intercelular 
 Conexão às proteínas do citoesqueleto 
 Reconhecimento celular 
» Membrana e movimentos: 
 Membranas: não são estáticas 
 Suas moléculas não estão rigidamente 
ligadas 
 Difusão lateral: 
o Moléculas lipídicas têm 
mobilidade lateral na mesma 
camada: 
o Dotam a bicamada de fluidez e 
flexibilidade 
 Flip-flop: 
o Fosfolípidos saltam de uma 
camada para outra 
» Mosaico fluido: 
 Essa designação é proveniente da 
alternância entre proteínas e lípidos 
dotados de mobilidade que conferem à 
membrana um caráter dinâmico 
» Funções da membrana plasmática: 
 Barreira de separação entre o meio extra 
e o intracelular 
 Superfície de troca de substâncias, 
energia e informação entre os meios 
 Permeabilidade seletiva: permite que as 
substâncias atravessem a membrana 
plasmática 
Transporte transmembranar não mediado 
 Movimento de substâncias entre os 
meios intracelular e extracelular 
 Não há intervenção de moléculas de 
transporte 
 Inclui osmose e a difusão simples: 
transportes passivos » não há 
mobilização de energia pela célula 
» Osmose: 
 Passagem da água através de uma 
membrana semipermeável do meio 
menos concentrado para o mais 
concentrado 
 Hipotônico » Hipertônico 
 Solução hipotônica: 
o Menor concentração de soluto em 
relação ao meio intracelular 
 Solução hipertônica: 
o Concentração de soluto maior do 
que a do interior da célula 
 Solução isotônica: concentração de soluto 
igual nos dois meio 
 Pressão osmótica: pressão exercida pelos 
solutos que a célula contêm e que obriga 
à entrada de água por osmose 
 Potencial hídrico: corresponde ao 
potencial da água de uma solução 
relativamente à água pura 
 Potencial da água: quantifica a tendência 
da água se mover de uma área para outra 
devido à osmose 
 Na osmose a água difunde-se do meio 
hipotônico para o hipertônico, de forma a 
compensar e equilibrar as concentrações 
de soluto 
o Do meio de maior potencial 
hídrico para o de menor 
 O meio hipertônico contêm grandes 
concentrações de soluto e têm pressão 
osmótica elevada, o que obriga a água a 
deslocar-se até ele 
 Na osmose a água move-se contra o 
gradiente de concentrações de soluto 
 
 
 Células submetidas a um meio 
hipertônico: 
o Perdem água 
o Pressão de turgescência diminui 
(pressãoexercida pela água na 
célula) 
o Células sofrem plasmólise, 
murcham 
 Células submetidas a um meio 
hipotônico: 
o Ganham água 
o Pressão de turgescência aumenta 
o Células sofrem turgescência, 
incham 
 
 Nas células animais e vegetais, o 
mecanismo de transporte através da 
membrana são semelhantes 
 Quando o meio extracelular é fortemente 
hipotônico em relação ao intercelular, a 
água entra na célula animal. Isto 
promove seu aumento e sua membrana 
pode romper » Lise celular 
 Este processo não ocorre nas células das 
plantas, bactérias e fungos pois estas 
possuem parede celular, que exerce uma 
pressão contrária, impedindo a lise 
 
 
» Difusão simples: 
 Ocorre através da membrana 
 Sem intervenção de proteínas 
 Permite a passagem de moléculas: 
o Pequenas 
o Apolares 
o Sem carga 
de acordo com o gradiente de concentrações 
(diferença de concentração entre dois meios) 
 
Transporte membranar mediano 
 Ocorre com intervenção de proteínas 
específicas da membrana: proteínas 
transportadoras 
 Acontece com: 
o Solutos que não são pequenos o 
suficiente para atravessarem 
livremente a membrana ou 
o Que possuem cargas ou 
polaridades elétricas que 
interferem com a membrana ou 
o Que são vitais para a célula 
 São eles a difusão facilitada e o 
transporte ativo 
» Difusão facilitada: 
 Realizada através de proteínas específicas 
da membrana: permeases 
 Permeases: 
o Permitem a passagem de 
moléculas polares ou com carga 
pequenas de acordo com o 
gradiente de concentração 
o Geralmente não alteram a forma 
durante o processo 
o Facilitam a passagem de 
substâncias 
 Sem gasto de energia: transporte passivo 
 
» Transporte ativo: 
 Realizado por proteínas específicas de 
membrana: bombas 
 Ocorre com gasto de energia: ATP 
 ATP: necessário para que o 
transporte se faça contra o gradiente 
de concentrações 
 Essas bombas alteram a sua estrutura 
tridimensional para bombear as 
substâncias 
 As substâncias são transportadas de 
locais de baixa concentração para 
locais de alta concentração 
 Há mudança de forma nas proteínas 
transportadoras e mobilização de 
energia celular 
 Célula precisa de nutrientes do meio 
extracelular e expulsar alguns 
resíduos metabólicos 
 
Endocitose e exocitose 
» Endocitose: 
 Processo pelo qual as células introduzem 
macromoléculas ou partículas 
alimentares no meio intracelular através 
de invaginações da membrana plasmática 
» Exocitose: 
 Ocorre no sentido contrário à endocitose 
 As células libertam produtos para o 
exterior da célula através de vesículas que 
se abrem à superfície da membrana 
» Formas de endocitose: 
 Fagocitose: 
o Célula emite prolongamentos 
citoplasmáticos que englobam o 
alimento sólido a ingerir 
o Destacam-se no interior da célula 
sob a forma de vesículas 
fagocíticas ou fagossomas 
 Pinocitose: 
o Invaginações da membrana 
plasmática envolvem gotículas 
fluidas 
o Vesículas pinocíticas ou 
pinossomas 
 Endocitose mediada por recetores: 
o Macromoléculas ligadas a 
recetores de membrana formam 
vesículas endocíticas 
 
Sistema endomembranar 
 Conjunto de organelos delimitados por 
membranas de constituição idêntica à 
membrana plasmática 
 Promove a decomposição das partículas 
até que estas possam atravessar a 
membrana das vesículas endocíticas até 
ao citoplasma: digestão intracelular 
 Estabelece relação funcional entre: 
o Retículo endoplasmático rugoso 
o Complexo de Golgi 
o Vacúolos digestivos 
o Lisossomas 
 
» Digestão intracelular: 
 Pode ocorrer como resultado de um 
proceso de: 
o Heterofagia: quando o material 
digerido provêm da ingestão de 
alimentos 
o Autofagia: quando a célula 
necessita de eliminar organelos 
que perderam a funcionalidade ou 
nos fenômenos que ocorrem 
durante as metamorfoses 
 
Transporte transmembranar 
» Transporte transmembranar: 
 Importante nos mecanismos que 
permitem manter a homeostasia 
 Homeostasia: manutenção do equilíbrio 
do meio interno através da regulação 
nervosa ou hormonal 
 Os mecanismos de transmissão do 
impulso nervoso ao longo do neurônio e 
das sinapses entre neurônios são 
dependentes de: 
o Funcionamento das proteínas 
transportadoras das membranas 
dos neurônios 
o Exocitose e endocitose de 
neurotransmissores nos terminais 
das células nervosas 
» Neurônio em repouso: 
 Não está estimulado 
 Para estar em repouso, a célula precisa 
manter concentrações elevadas de: 
o Sódio (Na+): meio extracelular 
o Potássio (K+): meio intracelular 
 Assim, há o transporte ativo acoplado de 
sódio para o meio extracelular e de 
potássio para o intracelular através das 
bombas de sódio e potássio 
 Para cada 3 íões de sódio bombeados para 
o exterior da célula, 2 de potássio são 
bombeados para o interior 
 No estado de repouso, a membrana do 
neurônio é praticamente impermeável ao 
sódio, apresentando os canais de sódio 
fechados, o que impede sua difusão para 
o meio intracelular. 
 Por outro lado, é muito permeável ao 
potássio, que se movimenta por difusão 
para o meio extracelular 
 Consequência: a membrana fica 
polarizada e há défice de cargas elétricas 
positivas na zona da membrana voltada 
para o meio intracelular 
 Isto cria uma diferença de potencial 
elêtrico entre o interior e exterior da 
membrana do neurônio » potencial de 
repouso da membrana 
» Neurônio estimulado: 
 Região da membrana atingida pelo 
estímulo torna-se permeável aos íões 
sódio 
 Os canais sódio abrem, permitindo a 
entrada dos catiões por difusão facilitada: 
a favor do gradiente de concentração 
 Por causa dessa entrada, ocorre uma 
despolarização da membrana e o seu 
potencial elêtrico é alterado » potencial 
de ação 
 Quando o potencial de membrana atinge 
um determinado valor positivo, a 
membrana perde permeabilidade aos íões 
sódio (canais se fecham) e 
consequentemente, torna-se mais 
permeável aos íões de potássio (canais 
abrem) 
 Consequência da saída de potássio da 
célula: potencial de membrana volta a 
alterar-se para valores negativos » ocorre 
repolarização da membrana 
 Para que esta volte ao estado de repouso, 
entram em ação as bombas de Na+/K+ 
que estabelecem o potencial de repouso 
 
 
 
Transmissão do impulso nervoso 
 Inversões no potencial elétrico da 
membrana vão sendo transmitidas ao 
longo do axônio 
 Impulso nervoso é conduzido desde as 
dendrites até a arborização terminal 
 A despolarização que leva ao potencial de 
ação só ocorre quando o estímulo atinge 
uma determinada intensidade: limiar de 
ação 
 Limiar de ação (estímulo limiar ou limiar 
de excitabilidade) 
 Uma vez iniciada a despolarização não se 
altera com a variação da intensidade do 
estímulo: lei do tudo ou nada 
 A arborização terminal do axônio de um 
neurônio estabelece comunicação com as 
dendrites de um outro neurônio através 
de sinapses 
» Sinapses elétricas: 
 Existem alguns pontos de contato entre 
as membranas do neurônio onde é 
transmitido o impulso (neurônio pré-
sináptico) e o neurônio que vai ser 
estimulado (neurônio pós sináptico) 
 Impulso nervoso é transmitido através de 
despolarização e repolarização da 
membrana de forma contínua 
» Sinapses químicas: 
 Não existe contacto físico entre os dois 
neurônios 
 A transmissão do impulso nervoso é 
possível devido aos neurotransmissores: 
moléculas químicas 
» Neurotransmissores: 
 Produzidos pelo sistema 
endomembranar: retículo endoplasmático 
rugoso e complexo de Golgi 
 Armazenados em vesículas de secreção: 
sinápticas 
 Quando o impulso nervoso atinge a 
arborização terminal de um neurônio, os 
canais de cálcio sensíveis à voltagem 
abrem-se, promovendo o fluxo de cálcio 
para o interior do neurônio 
 Isto desencadeia a migração das vesículas 
sinápticas para junto da membrana pré-
sináptica até que estass acabem por se 
fundir com a membrana (exocitose) 
 Neurotransmissores: 
o Liberados na fenda sináptica 
o Vão ligar-se a proteínasrecetoras 
específicas da membrana pós-
sináptica 
o Desencadeiam o mecanismo de 
despolarização no neurônio 
seguinte 
o Propagação do impulso nervoso 
 Fenda sináptica: espaço entre as duas 
membranas dos neurônios 
 
» Estrutura de um neurônio: 
 
2. OBTENÇÃO MATÉRIA-AUTOTRÓFICOS 
» Seres autotróficos: 
 Conseguem produzir a matéria orgânica 
de que necessitam para obter energia 
 São designados produtores 
 Encontram-se na base de todas as cadeias 
alimentares: 1º nível trófico 
 Dependem maioritariamente da energia 
luminosa para transformar a matéria 
inorgânica em orgânica 
 São designados seres fotoautotróficos: 
realizam fotossíntese 
Fotossíntese 
 Processo realizado por seres como 
plantas, algas e cianobactérias 
 A energia luminosa é utilizada para 
produzir compostos orgânicos a partir de: 
o Dióxido de carbono 
o Água 
 Processo que libera oxigênio 
 
» Seres fotoautotróficos: 
 Possuem pigmentos fotossintéticos que 
absorvem radiações luminosas, condição 
fundamental para iniciar a fotossíntese 
o Clorofilas: esverdeado 
o Carotenoides: amarelo-alaranjado 
» Constituição da luz: 
 Ondas eletromagnéticas associadas a 
partículas: fotões 
 Espetro eletromagnético: detectamos 
uma pequena faixa de luz visível ou 
branca 
 Pode ser decomposta em diferentes 
radiações com diferentes comprimentos 
de onda 
 
 Cada pigmento fotossintético absorve 
determinados comprimentos de onda da 
luz visível devido à configuração 
eletrônica dos seus átomos constituintes 
 Clorofilas: absorvem principalmente as 
radiações correspondentes às faixas azul-
violeta e vermelho-alaranjado 
 Carotenoides: absorvem apenas radiações 
da faixa azul-violeta 
 
» Fotossíntese nas plantas: 
 Ocorre no cloroplasto 
 Cloroplasto: organelo com duas 
membranas envolventes, uma interna e 
uma externa 
 Essas membranas delimitam um espaço 
que corresponde à matriz indiferenciada, 
o estroma 
 No estroma: observam-se tilacoides: 
invaginações da membrana interna dos 
cloroplastos 
 Conjunto de tilacoides sobrepostos: 
granum 
 Conjunto de granum constitui o grana 
 É na membrana dos tilacoides que se 
localizam os pigmentos fotossintéticos, 
associados aos fotossistemas 
 Fotossistemas: estruturas funcionais 
 
Fases da fotossíntese 
» Fase fotoquímica: 
 Ocorre nos tilacoides 
 As reações são dependentes da luz 
Etapas da fase fotoquímica 
» Oxidação da clorofila: 
 Há formação de NADPH 
 Energia luminosa: absorvida pela 
clorofila da membrana dos tilacoides nos 
fotossistemas 
 Absorção de luz: 
o Eletrões ficam excitados 
o Passam para níveis energéticos 
superiores 
o Depois são cedidos a moléculas 
vizinhas: aceitadores de elétrões 
o Inicia uma cadeia transportadora 
de elétrões e o processo 
fotossintético 
o O aceitador final de elétrões da 
cadeia transportadora é o NADP+ 
(forma oxidada) que é reduzido a 
NADPH 
» Oxidação da água: 
 Libertação de O2 
 Incidência da luz nos tecidos clorofílicos: 
provoca oxidação das moléculas de água 
 Estas são desdobradas em protões, 
elétrões e oxigênio 
 Eletrões: 
o Captados pela clorofila que estava 
oxidada 
o Voltam ao estado reduzido 
 Oxigênio resultante da oxidação da água: 
liberado para o meio 
 Protões de H+ acumulam-se no interior 
(lúmen) dos tilacoides 
» Fotofosforilação: 
 Síntese de ATP 
 Ao longo da CTE, ocorrem reações de 
oxidação-redução 
o Libertação de energia, utilizada 
sob a forma de ATP à medida que 
prótões H+ se difundem de 
regresso ao estroma 
▪ Através de um complexo 
enzimático 
transmembranar 
• ATP sintase 
» Fase química: 
 Ocorre no estroma do cloroplasto 
 Reações não são diretamente dependentes 
da luz 
 Ocorre depois de ter decorrido a fase 
fotoquímica 
 As moléculas de CO2 vão ser reduzidas 
 Formam-se: 
o Compostos orgânicos utilizando 
os H cedidos pelo NADPH 
o Energia cedida pelo ATP 
 Esta fase inicia com a fixação do CO2 por 
moléculas orgânicas 
o Formam-se compostos 
intermédios que constituem uma 
via metabólica: Ciclo de Calvin 
 Ciclo de Calvin: 
o Por um lado são sintetizados 
compostos orgânicos 
o Por outro, regeneradas as 
moléculas de RuDP (ribulose 
difosfato) 
▪ Fixam CO2, permitindo 
que um novo ciclo se inicie