Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1. A manutenção constante do meio interno ou homeostasia, é essencial para garantir o equilíbrio das funções vitais do organismo e a sobrevivência das células. Permite que as células funcionem correctamente garantindo um ambiente ideal para as reacções bioquímicas e processos fisiológicos. Exemplo de 3 órgãos que desempenham um papel fundamental na manutenção da homeostasia, são: Rins: responsáveis pela regulação do volume de líquidos, níveis de electrólitos, e eliminação de resíduos metabólicos do corpo. Pele: regula a temperatura corporal através da transpiração e protege o corpo contra agentes externos. Glândulas endócrinas: liberam hormônios que regulam diversas funções do corpo, como metabolismo, crescimento e desenvolvimento, e resposta ao estresse. 2. A hiperpolarização é um fenómeno em que a diferença de potencial eléctrico através da membrana de uma célula se torna mais negativa do que o potencial de repouso. Isso ocorre devido à saída de iões positivos da célula ou à entrada de iões negativos, causando um aumento na polarização da membrana. Um exemplo de células que passam por hiperpolarização inclui os neurónios, especialmente durante o processo de transmissão de sinais eléctricos. Quando um impulso nervoso é transmitido ao longo de um neurónio, ocorre uma despolarização inicial, em que a membrana se torna mais positiva devido à entrada de iões de sódio. Após a despolarização, ocorre a repolarização, em que a membrana retorna ao seu potencial de repouso negativo devido à saída de iões de potássio 3. A polarização da membrana celular é fundamental para uma ampla gama de processos celulares, incluindo o transporte de iões e moléculas, a transmissão de sinais eléctricos, e a comunicação celular. Ainda a sua importância observa-se nos processos como: Transporte Activo e Passivo: A polarização da membrana desempenha um papel crítico no transporte de iões e moléculas através da membrana celular. O potencial de membrana fornece a energia necessária para o transporte activo, como a bomba de sódio-potássio, que é essencial para manter a homeostasia iónica da célula. Além disso, a polarização influencia o transporte passivo, como a difusão facilitada e os canais iónicos controlados por voltagem. Potencial de Acção: Durante a transmissão de sinais em células excitáveis, como os neurónios, a polarização da membrana é crucial para gerar e propagar o potencial de acção. A despolarização e repolarização da membrana são essenciais para a propagação eficiente dos sinais eléctricos ao longo do neurónio. Comunicação Celular: A polarização da membrana também desempenha um papel na comunicação intercelular. Mudanças na polarização da membrana podem afectar a liberação de neurotransmissores, hormônios e outras moléculas sinalizadoras que coordenam a comunicação entre células adjacentes. 4. As sinapses são as estruturas responsáveis pela transmissão de sinais entre os neurónios e entre neurónios e outras células. Sinapse Química Nessas, a comunicação entre os neurónios ocorre por meio de neurotransmissores, que são substâncias químicas liberadas por um neurónio pré-sináptico e que activam receptores específicos no neurónio pós-sináptico. O mecanismo de acção da sinapse química envolve as seguintes etapas: a. Liberação do Neurotransmissor: Quando um impulso nervoso atinge o terminal do neurónio pré-sináptico, ocorre a liberação de neurotransmissores armazenados em vesículas sinápticas na fenda sináptica. b. Difusão do Neurotransmissor: Os neurotransmissores difundem-se pela fenda sináptica e se ligam aos receptores específicos na membrana do neurónio pós- sináptico. c. Activação do Neurónio Pós-Sináptico: A ligação do neurotransmissor ao receptor desencadeia mudanças na permeabilidade da membrana do neurónio pós-sináptico, gerando potenciais pós-sinápticos excitatórios ou inibitórios, que podem levar à geração de um potencial de acção ou à modulação da actividade do neurónio. Sinapse Eléctrica Nessas, os neurónios estão conectados por junções comunicantes, que são canais iónicos que permitem a passagem directa de corrente eléctrica entre os neurónios. O seu mecanismo envolve uma transferência directa de iões de um neurónio para outro através das junções comunicantes, permitindo a propagação rápida e eficiente do impulso eléctrico sem a necessidade de neurotransmissores. A transmissão do sinal é mais rápida do que nas sinapses químicas, porém é menos flexível em termos de modulação. Ressaltar que as sinapses químicas dependem da liberação e ligação de neurotransmissores para transmitir sinais entre os neurónios, enquanto as sinapses eléctricas permitem a passagem directa de corrente eléctrica entre os neurónios através de junções comunicantes. Ambos os tipos de sinapses desempenham papéis importantes na comunicação neuronal e na coordenação das funções do sistema nervoso. 5. O músculo estriado cardíaco é responsável por gerar contracções rítmicas e coordenadas no coração, impulsionando o sangue para todo o corpo. O mecanismo de contracção e relaxamento do músculo estriado cardíaco é altamente coordenado e controlado por estímulos eléctricos e químicos. Contracção Muscular a. Estímulo Eléctrico: O processo de contracção cardíaca começa com o potencial de acção gerado pelo nó sinusal (marca-passo do coração) se propagando ao longo das fibras musculares cardíacas. Esse potencial de acção é conduzido ao longo do sistema de condução cardíaco e chega às fibras musculares cardíacas. b. Liberação de Cálcio: Quando o potencial de acção atinge as fibras musculares, ele desencadeia a liberação de iões de cálcio a partir do retículo sarcoplasmático - um reservatório intracelular de cálcio. O cálcio se liga à troponina, desencadeando a exposição dos locais de ligação da miosina nos filamentos de actina. c. Formação da Ponte Cruzada: Com a exposição dos locais de ligação da miosina na actina, a miosina se liga à actina formando pontes cruzadas. O deslizamento dos filamentos de actina sobre os filamentos de miosina resulta na contracção das fibras musculares. d. Contracção: As pontes cruzadas se formam, a miosina se encurta, traccionando os filamentos de actina e encurtando a fibra muscular. Esse processo é repetido em todas as fibras musculares cardíacas, resultando na contracção coordenada do coração. Relaxamento Muscular a. Reabsorção de Cálcio: Após a despolarização, o cálcio é bombeado de volta para o retículo sarcoplasmático pelos canais de cálcio específicos. A remoção de cálcio da troponina faz com que os locais de ligação na actina sejam mascarados novamente, interrompendo a formação das pontes cruzadas. b. Relaxamento Passivo: Com a remoção do cálcio, as fibras musculares cardíacas retornam ao seu estado relaxado. A pressão intracardíaca diminui, permitindo que o coração se encha de sangue para o próximo ciclo de contracção. c. Ciclo de Contracção e Relaxamento: O processo de contracção e relaxamento do músculo estriado cardíaco ocorre repetidamente, impulsionando o sangue através do coração e garantindo o bombeamento eficiente do sangue para o corpo. 6. O sistema nervoso é um sistema complexo e crucial que coordena as funções do organismo e permite a comunicação entre as diferentes partes do corpo. Ele é dividido em duas principais subdivisões: o sistema nervoso central (SNC) e o sistema nervoso periférico (SNP). Sistema Nervoso Central (SNC) O SNC é composto pelo cérebro e pela medula espinhal, sendo responsável pelo processamento de informações e pela coordenação das funções do corpo. O cérebro é responsável pelo pensamento, pela memória, pelas emoções, pela coordenação motora e pelo controle da maioria das funções corporais. A medula espinhal atua como um centro de controle para reflexos rápidos e comunicações entre o cérebro e o resto docorpo. Sistema Nervoso Periférico (SNP) O SNP é composto pelos nervos periféricos que se estendem a partir do SNC para transmitir informações entre o corpo e o cérebro. O SNP é subdividido em sistema nervoso somático (voluntário) e sistema nervoso autónomo (involuntário), que controla funções como a respiração, a frequência cardíaca e a digestão. O mecanismo de controle no sistema nervoso envolve a transmissão eficiente de sinais eléctricos e químicos entre os neurónios e células-alvo. Aqui estão algumas etapas do mecanismo de controle no sistema nervoso: a. Recepção de Estímulos: O sistema nervoso detecta estímulos do ambiente e do corpo por meio dos neurónios sensoriais, que convertem sinais físicos, químicos e térmicos em impulsos eléctricos. b. Processamento de Informações: Os neurônios transmitem os impulsos elétricos ao longo das vias neurais até o cérebro ou medula espinhal, onde as informações são processadas e interpretadas. c. Tomada de Decisão: Com base nas informações recebidas, o cérebro toma decisões e envia sinais motores para os neurônios motores, que transmitem sinais para os músculos e glândulas. d. Resposta: Os músculos e glândulas respondem aos sinais motores, executando ações como contração muscular, secreção de hormônios ou outras respostas fisiológicas. O mecanismo de controle do sistema nervoso é altamente regulado e coordenado para garantir a homeostase e o funcionamento adequado do organismo. Essa organização complexa e interconectada permite ao sistema nervoso responder de forma eficaz e adaptativa às demandas do ambiente e do corpo. 7. Definição e Explicação de Conceitos Feedback Positivo É um mecanismo de controle em que uma alteração em uma determinada variável desencadeia uma resposta que amplifica ainda mais essa alteração na mesma direcção. Ou seja, o positivo reforça e intensifica o desvio da variável em relação ao seu valor normal. Um exemplo comum de feedback positivo é o processo de coagulação sanguínea. Quando ocorre uma lesão em um vaso sanguíneo, as plaquetas são recrutadas para o local da lesão e começam a liberar substâncias que activam mais plaquetas, resultando em uma cascata de eventos que leva à formação de um coágulo para interromper a hemorragia. O feedback positivo é menos comum no organismo em comparação com o feedback negativo, mas desempenha um papel importante em processos como o trabalho de parto e a activação de certos sistemas hormonais. Feedback Negativo É o tipo mais comum de regulação fisiológica e envolve um mecanismo de controle em que uma alteração em uma variável desencadeia uma resposta que tende a reduzir ou reverter essa alteração, retornando a variável ao seu valor normal ou ao intervalo desejado. Um exemplo clássico de feedback negativo é a regulação da temperatura corporal. Quando a temperatura do corpo aumenta, sensores térmicos no corpo detectam esse aumento e enviam sinais para o cérebro. O cérebro então desencadeia respostas como a dilatação dos vasos sanguíneos e a transpiração para dissipar calor e reduzir a temperatura corporal para o valor normal. O feedback negativo é fundamental para manter a homeostasia no corpo, garantindo que as variáveis fisiológicas permaneçam dentro de limites específicos para o funcionamento adequado do organismo. Portanto, o feedback positivo amplifica uma alteração em uma variável, enquanto o feedback negativo atua para reverter ou reduzir essa alteração, mantendo as condições internas do corpo em equilíbrio e permitindo o funcionamento adequado dos sistemas fisiológicos. 8. O processo de produção de ATP a partir de lipídios, conhecido como beta-oxidação ou oxidação lipídica, é uma via metabólica essencial que fornece energia ao organismo. O seu mecanismo envolve os seguintes processos: a. Mobilização dos Lipídios: Os ácidos graxos, que são os principais componentes dos lipídios, estão armazenados principalmente nos tecidos adiposos como triglicerídeos. Quando o organismo precisa de energia, os triglicéridos são quebrados em ácidos graxos e glicerol por um processo chamado lipólise. b. Entrada dos Ácidos Graxos nas Mitocôndrias: Os ácidos graxos livres são transportados para as mitocôndrias, onde ocorre a maior parte da produção de energia celular. Antes de entrar na via da beta-oxidação, os ácidos graxos são activados pela ligação com uma molécula de coenzima A (CoA), formando o acil-CoA. c. Beta-Oxidação: O acil-CoA entra na via da beta-oxidação, que ocorre no interior das mitocôndrias. Durante a beta-oxidação, o acil-CoA é dividido em fragmentos de duas carboníferas, resultando na produção de acetil-CoA, NADH e FADH2. d. Ciclo de Krebs (ou Ciclo do Ácido Cítrico): O acetil-CoA produzido na beta- oxidação entra no ciclo de Krebs, uma via metabólica que ocorre no interior das mitocôndrias. No ciclo de Krebs, o acetil-CoA é oxidado para gerar mais NADH e FADH2, que transportam electrões para a cadeia de transporte de electrões. e. Cadeia de Transporte de Electrões: Os NADH e FADH2 gerados na beta-oxidação e no ciclo de Krebs transportam electrões para a cadeia de transporte de electrões, localizada na membrana interna das mitocôndrias. Durante a passagem de electrões pela cadeia de transporte, ocorre a produção de ATP por fosforilação oxidativa. f. Produção de ATP: A passagem dos electrões pela cadeia de transporte de electrões cria um gradiente de protões através da membrana interna das mitocôndrias. A energia liberada nesse processo é usada pela ATP para sintetizar ATP a partir de ADP e fosfato inorgânico. 9. A produção de ATP a partir de lipídios e proteínas pode ter consequências negativas no funcionamento das células devido a razões como: a. Desperdício de Recursos: A produção de ATP a partir de lipídios e proteínas envolve processos metabólicos adicionais e mais complexos do que a produção a partir de carboidratos. Isso pode resultar em um desperdício de recursos energéticos e moleculares que poderiam ser utilizados de forma mais eficiente para outras funções celulares essenciais. b. Acúmulo de Subprodutos Tóxicos: A oxidação de lipídios e proteínas pode levar à formação de subprodutos tóxicos, como os corpos cetônicos no metabolismo dos lipídios e os radicais livres no metabolismo das proteínas. O acúmulo desses subprodutos pode causar estresse oxidativo, danos celulares e disfunção energética. c. Falta de Eficiência Energética: A produção de ATP a partir de lipídios e proteínas é mais lenta e menos eficiente do que a produção a partir de carboidratos. Isso pode resultar em uma disponibilidade reduzida de energia imediata para processos celulares essenciais que requerem ATP rapidamente, como a contração muscular ou a transmissão de sinais nervosos. d. Alterações no Equilíbrio Metabólico: O metabolismo de lipídios e proteínas para a produção de ATP pode desequilibrar os processos metabólicos dentro da célula. Um excesso de oxidação de lipídios, por exemplo, pode levar a uma acumulação de intermediários metabólicos prejudiciais, afectando a regulação dos processos celulares. e. Estresse Oxidativo e Inflamação: O metabolismo de lipídios e proteínas pode levar a um aumento na produção de espécies reactivas de oxigénio, causando estresse oxidativo e inflamação celular. Esse estado de estresse oxidativo pode danificar biomoléculas importantes, como proteínas, lipídios e ácidos nucleicos, comprometendo a integridade e função celular. 10. Ponto fixo, também conhecido como set point, é um valor ou intervalo específico ao redor do qual uma variável fisiológica como a temperatura corporal é mantida estável pelo organismo. É o objectivo ou referência para o qual o sistema biológico ajusta suas respostas para manter a homeostasia. Valor Fisiológico No caso da temperatura corporal, o ponto fixo fisiológico para a maioria dos seres humanos é em torno de 37°C (98.6°F).Este é o valor considerado normal para uma temperatura corporal saudável e estável. Regulação da Temperatura Corporal O corpo humano regula a temperatura corporal através de um processo chamado termorregulação, que envolve mecanismos complexos para manter a temperatura interna dentro de uma faixa estreita em torno do ponto fixo. Quando a temperatura interna sobe acima do ponto fixo, os sensores no corpo detectam o aumento da temperatura e enviam sinais para o cérebro, especialmente para o hipotálamo, a região do cérebro responsável pelo controle da temperatura corporal. O hipotálamo desencadeia respostas fisiológicas para resfriar o corpo, como a vasodilatação dos vasos sanguíneos na pele para dissipar o calor, o aumento da transpiração para ajudar na perda de calor por evaporação, e o aumento do fluxo sanguíneo para a pele. Da mesma forma, quando a temperatura corporal cai abaixo do ponto fixo, os mecanismos de termorregulação são ativados para aquecer o corpo, incluindo a vasoconstrição dos vasos sanguíneos na pele para conservar o calor, o tremor muscular para gerar calor adicional e a produção de calor metabólico através da termogênese. Esses mecanismos de regulação da temperatura corporal mantêm a temperatura interna próxima ao ponto fixo, garantindo o funcionamento adequado das enzimas, processos metabólicos e outras funções fisiológicas vitais que dependem da temperatura corporal ideal. O ponto fixo fisiológico para a temperatura corporal representa o valor de referência em torno do qual o corpo humano regula sua temperatura interna. A termorregulação é crucial para manter a homeostasia térmica e garantir que as funções do corpo ocorram de maneira eficiente e equilibrada.
Compartilhar