Biologia 10º ano

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Biologia 10º ano
Diversidade na biosfera
Organização biológica
A unidade básica da vida é a célula
As células podem surgir na Natureza de forma isolada – no caso dos seres unicelulares – ou associadas entre si – constituindo seres multicelulares ou pluricelulares
Nos seres pluricelulares, as células idênticas e com funções semelhantes formam tecidos
Os tecidos, por sua vez, associam-se formando os órgãos, que realizam uma ou várias funções no organismo
Diferentes órgãos associam-se e realizam em conjunto determinadas funções no organismo, constituindo um sistema de órgãos
Diferentes sistemas de órgãos cooperam entre si, formando um organismo
Organismos semelhantes que se reproduzem entre si, originando descendentes férteis, constituem uma espécie
Os indivíduos de uma espécie que habitam na mesma área, no mesmo momento, formam uma população
A interação entre diferentes populações constitui uma comunidade
A comunidade e o meio físico-químico que ocupa, bem como as relações que entre eles se estabelecem, formam um ecossistema
Dinâmica nos ecossistemas
Os seres vivos de um ecossistema estabelecem relações tróficas (alimentares) que envolvem transferência de matéria e energia.
Cadeias alimentares - sequência de seres vivos que se relacionam a nível alimentar
Teias alimentares ou redes tróficas - cadeias alimentares inter-relacionadas
Nas redes tróficas, pode considerar-se a existência de três categorias de seres vivos de acordo com as estratégias na obtenção de alimento: produtores, consumidores e decompositores
· Produtores - seres vivos capazes de elaborar matéria orgânica a partir de matéria inorgânica, utilizando, para isso, uma fonte de energia externa – seres autotróficos
· Consumidores - seres vivos incapazes de produzir compostos orgânicos a partir de compostos inorgânicos – seres heterotróficos – e, por isso, alimentam-se direta ou indiretamente da matéria elaborada pelos produtores
· Decompositores - seres vivos que obtém a matéria orgânica a partir de outros seres vivos, decompondo cadáveres e excrementos. Desta forma, transformam a matéria orgânica em matéria inorgânica, assegurando a devolução dos minerais ao meio
Diversidade biológica
Os organismos podem ser:
· Procariontes - célula muito simples, sem núcleo definido e organizado (células procarióticas)
· Eucariontes - células complexas, com núcleo organizado, delimitado por um invólucro (células eucarióticas)
Podem também ser:
· Unicelulares - compostos por uma única célula capaz de realizar todas as funções vitais
· Pluricelulares - compostos por várias células, organizadas em tecidos diferenciados e especializados em várias funções
Na tentativa de facilitar a compreensão da evolução da vida na Terra e da atual diversidade de seres vivos, os biólogos utilizam sistemas de classificação, agrupando os organismos de acordo com as suas relações filogenéticas
Um dos sistemas de classificação mais utilizados foi proposto por Whittaker (1979)
Relações tróficas
Sociedades - As sociedades são associações entre indivíduos da mesma espécie, organizados de um modo cooperativo e não ligados anatomicamente, onde ambos os indivíduos são beneficiados
Mutualismo - O mutualismo é uma interação entre duas ou mais espécies, onde as espécies derivam um benefício mútuo
Comensalismo - O comensalismo é um tipo de associação entre indivíduos onde um deles se aproveita do outro sem prejudicá-lo
Predatismo - A predação é uma interação biológica onde um predador (um organismo que está a caçar) alimenta-se das suas presas (o organismo que é atacado)
Parasitismo - O parasitismo é uma relação entre seres de espécies diferentes, em que um deles é o parasita que vive dentro ou sobre o corpo do outro que é designado hospedeiro, do qual retira alimento para sobreviver em um tempo constante
Competição - A competição são relações entre espécies iguais, na qual há um prejuízo para pelo menos um dos lados
Conservação e extinção
A história da vida é marcada pela extinção e pelo surgimento de um grande número de espécies 
O Homem tem contribuído para aumentar a taxa de extinção de várias espécies 
A conservação das espécies e do meio ambiente está dependente da ação humana
· Extinção de fundo - extinção natural, causada por modificações naturais do meio ambiente, em que ocorre o desaparecimento de uma ou mais espécies por não se encontrarem adaptadas.
· Extinção em massa - refere-se à morte de um grande número de espécies como resultado de catástrofes naturais cujos impactes podem fazer-se sentir a nível local ou global.
· Extinções antropogénicas - causadas pelo Homem.
A extinção de muitas espécies pode dever-se aos seguintes fatores:
· Introdução de espécies exóticas;
· Exploração excessiva dos recursos agrícolas, florestais;
· Contaminação ambiental
Estratégias de conservação e recuperação de espécies em risco:
· Gestão de habitats;
· Controlo de perdas populacionais;
· Criação de áreas protegidas
Rede nacional de áreas protegidas (Portugal Continental)
A célula
Teoria celular
O entendimento dos processos biológicos está centrado na unidade fundamental da vida – a célula. 
Como consequência deste facto, Schleiden e Schwann postularam a Teoria Celular, que, atualmente assenta nos seguintes pressupostos:
· A célula é a unidade básica estrutural e funcional de todos os seres vivos;
· Todas as células provêm de células preexistentes;
· A célula é a unidade de reprodução, de desenvolvimento e de hereditariedade dos seres vivos
Unidade estrutural e funcional
Atendendo à complexidade da organização estrutural, as células podem agrupar-se em duas grandes categorias: células procarióticas e células eucarióticas
Células procarióticas
As células procarióticas, de que são exemplo as bactérias, são células de estrutura muito simples, de reduzidas dimensões e sem sistemas endomembranares, nomeadamente sem invólucro nuclear 
Células eucarióticas 
As células eucarióticas são células estruturalmente mais complexas, de núcleo bem individualizado do citoplasma, delimitado por um invólucro nuclear. Nestas podem distinguir-se as células animais e as células vegetais, que apresentam algumas diferenças a nível
	
Componentes celulares
	
Estrutura
	
Função
	Membrana plasmática
	Troca de substâncias entre o meio intercelular e extracelular
	Núcleo
	Controlo da atividade da célula
	Mitocôndrias
	Produção de energia
	Cloroplastos
	Fotossíntese 
	Vacúolos
	Armazenamento
	Parede celular
	Proteção e suporte
	Centríolos
	Divisão celular
	Reticulo endoplasmático 
	Síntese e transporte de substâncias 
	Aparelho ou complexo de Golgi
	Fenómenos de secreção 
	Lisossomas
	Decomposição de moléculas e estruturas celulares
	Ribossomas
	Síntese de proteínas 
	Citoesqueleto
	Suporte
Compostos celulares
Constituintes básicos
Materiais inorgânicos 
· Água
· Sais minerais
Materiais orgânicos
· Lípidos
· Glícidos 
· Prótidos 
· Ácidos nucleicos 
Materiais inorgânicos
Água
A água constitui o meio onde ocorrem todas a reações celulares, sendo também responsável por reações químicas vitais. Esta molécula, apesar de eletronicamente neutra, possui polaridade, que permite a ligação entre estas e outras substâncias polares, através de pontes de hidrogénio. Devido à polaridade, as ligações estabelecidas entre estas moléculas e diversos iões, formam compostos mais estáveis
Sais minerais
Os sais minerais são substâncias químicas que contem catiões e aniões metálicos. Eles são necessários ao corpo por serem responsáveis pelo bom funcionamento do metabolismo (conjunto de reações químicas catalisadas por enzimas). 
Os sais minerais são nutrientes que fornecem substâncias importantes como sódio, potássio, cálcio e ferro e etc. 
Materiais orgânicos
Glícidos
Os glícidos são compostos orgânicos ternários, constituídos por C, H e O. 
De acordo com a sua complexidade, consideram-se três grandes grupos de glícidos: os monossacarídeos ou oses, os dissacarídeos e os polissacarídeos
A fórmula geral destes compostos é 
A unidade estrutural são os monossacarídeos ou oses, podendo ser classificadosquanto ao número de carbonos da molécula – 3 carbonos (trioses), 4 carbonos (tetroses), …
Estes monossacarídeos, quando em solução aquosa, apresentam uma estrutura em anel de carbono, dois desde anéis podem estabelecer ligações entre si, formando um dissacarídeo. A ligação química que une os dois monossacarídeos denomina-se ligação glicosídica. Se mais um monossacarídeo se ligar por este processo forma-se um trissacarídeo e assim sucessivamente
Dá se o nome de oligossacarídeos às moléculas constituídas por 2 a 10 monossacarídeos unidos entre si
Se este número for superior, as moléculas denominam-se polissacarídeos.
	Funções
	Glícidos
	Localização
	Função Energética
	Amido
	Plastos (reserva energética vegetal)
	
	Glicogénio
	Grânulos nas células hepáticas (reserva energética animal)
	
	Laminaria
	Plastos (reserva energética das algas castanhas)
	Função Estrutural
	Celulose
	Constituinte da parede celular dos vegetais
	
	Ácido murâmico
	Constituinte da parede celular das bactérias
	
	Quitina
	Constituinte da carapaça de insetos e da parede celular dos fungos
Prótidos
Os prótidos são compostos orgânicos quaternários, constituídos por C, H, O e N, podendo também conter outros elementos, como, por exemplo S, P, Mg, Fe e Cu. 
De acordo com a sua complexidade, os prótidos podem classificar-se em aminoácidos, péptidos e proteínas 
Os aminoácidos são os prótidos mais simples. Existem cerca de 20 aminoácidos que entram na constituição dos prótidos de todas as espécies dos seres vivos e todos eles possuem um grupo amina (NH2), um grupo carboxilo (COOH) e um átomo de hidrogénio ligados ao mesmo átomo de carbono 
Os péptidos são o resultado da união entre dois ou mais aminoácidos, através de uma ligação química covalente, denominada ligação peptídica. Esta ligação é estabelecida entre o grupo carboxilo de um aminoácido e o grupo amina de outro. Por cada ligação peptídica que se estabelece, forma-se uma molécula de água. Os péptidos formados por dois aminoácidos denominam-se dipéptidos, formados por três, tripéptidos e assim sucessivamente. As cadeias peptídicas que contêm entre 2 e 20 aminoácidos denominam-se oligopéptidos e as que ultrapassam esse número chama-se polipéptidos
As proteínas são macromoléculas constituídas por uma ou mais cadeias polipeptídicas e apresentam uma estrutura tridimensional definida. Estas apresentam vários níveis de organização 
A - A estrutura primária das proteínas designa uma sequência de aminoácidos unidos por ligações peptídicas
B - Cadeias de estrutura primária podem dispor-se paralelamente e ligar-se entre si por pontes de hidrogénio formando uma estrutura em folha pregueada, que é um tipo de estrutura secundária. Por outro lado, as cadeias peptídicas podem enrolar-se em hélice, devido ao estabelecimento de pontes de hidrogénio entre grupos amina e carboxilo de aminoácidos diferentes. Esta conformação constitui o tipo mais comum de estrutura secundária de proteínas
C - A estrutura secundária, pode ainda se dobrar em si própria, ficando com uma forma globular, constituindo uma estrutura terciária
D - Por fim, várias cadeias globulares podem estabelecer ligações entre si constituindo uma estrutura quarternária 
As proteínas podem ser formadas apenas por aminoácidos (proteínas simples ou holoproteínas) ou podem conter uma porção não proteica, denominada: grupo prostético
Neste caso, as proteínas designam-se conjugadas ou heteroproteínas, o que aumenta ainda mais a sua diversidade.
As estruturas das proteínas são mantidas por interações fracas e, por isso, são facilmente quebradas quando expostas ao calor, à agitação, a sais e ácidos por exemplo. À perda da estrutura tridimensional pela quebra de ligações da estrutura terciária, chama-se desnaturação
	Funções
	Proteínas
	Localização
	Função Enzimática
	Pepsina
	Suco Gástrico
	Função Estrutural
	Queratina
	Cabelo, unhas, garras
	Função de Defesa
	Anticorpos
	Plasma, tecidos e secreções
	Função de Transporte
	Hemoglobina
	Sangue
	Função Reguladora
	Insulina
	Pâncreas
	Função Contráctil
	Miosina
	Tecido Muscular
Ácidos nucleicos
Os ácidos nucleicos são as principais moléculas envolvidas em processos de controlo celular. Existem dois tipos de ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA). 
Cada nucleótido é constituído por uma base azotada, uma pentose e um grupo fosfato.
Existem cinco tipos de bases azotadas: 
· Adenina (A) e guanina (G) (bases púricas – possuem dois anéis); 
· Citosina (C), timina (T) e uracilo (U) (bases pirimídicas – possuem um anel)
A timina só existe no DNA. O uracilo só existe no RNA. Os restantes são comuns aos dois compostos
No DNA, as bases azotadas ligam-se entre si por complementaridade: à citosina de um nucleótido de uma cadeia liga-se uma guanina do nucleótido de outra cadeia; à adenina liga-se a timina
Relativamente às pentoses, e tal como os nomes indicam, o DNA contém desoxirribose e o RNA contém ribose.
	Comparação entre as estruturas do DNA e do RNA
	
	DNA
	RNA
	Açúcar
	Desoxirribose
	Ribose
	Bases Azotadas
	Adenina, Guanina, Citosina e Timina
	Adenina, Guanina, Citosina e Uracilo
	Cadeias
	Cadeia Dupla
	Cadeia Simples
	Hélice
	Sim
	Não
Importância dos ácidos nucleicos
Quer nos procariontes quer nos eucariontes o DNA é o suporte universal da informação genética controlando a atividade celular.
Cada organismo é único porque o portador de um DNA único, do ponto de vista informativo.
O DNA e o RNA intervêm na síntese de proteínas.
Lípidos
Os lípidos são compostos orgânicos ternários, constituídos por O, H e C, podendo por vezes conter S, N e P. Estas substâncias são insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos, como o clorofórmio, o éter e o benzeno.
Podem-se classificar os lípidos em três grandes grupos de acordo com a sua função: lípidos de reserva, lípidos estruturais e lípidos com função reguladora
· Lípidos de Reserva 
Alguns lípidos de reserva possuem dois componentes fundamentais: ácidos gordos e glicerol
Os ácidos gordos são constituídos por uma cadeia linear de átomos de carbono, com um grupo terminal carboxilo (COOH). 
Os ácidos gordos que possuem átomos de carbono ligados por ligações duplas ou triplas dizem-se insaturados. 
Nos ácidos gordos saturados, todos os átomos de carbono estão ligados entre si por ligações simples. 
O glicerol é um álcool que contém três grupos hidroxilo (HO), capazes de estabelecer ligações covalentes com os átomos de carbono dos grupos carboxilo (COOH) dos ácidos gordos. Esta ligação denomina-se éster 
· Lípidos estruturais
Os fosfolípidos são os constituintes mais abundantes das membranas celulares. 
A sua estrutura resulta da ligação de uma molécula de glicerol com dois ácidos gordos e com uma molécula de ácido fosfórico.
Os fosfolípidos são moléculas anfipáticas, isto é, possuem uma parte hidrofílica (amiga da água) e uma parte hidrofóbica (com fobia à água)
· Lípidos com função reguladora
Alguns lípidos intervêm nos processos de regulação do organismo. 
Neste contexto, destacam-se as hormonas sexuais, como a testosterona e a progesterona, que fazem parte do grupo dos esteroides. 
	Funções
	Lípidos
	Localização
	Função Energética
	Triglicerídeos
	Sangue
	Função Estrutural
	Fosfolípidos
	Constituintes das membranas celulares
	
	Lecitina
	Constituinte das membranas das células nervosas
	
	Ceramidas
	Constituintes das membranas celulares
	
Função Reguladora
	Testosterona
	Testículos (hormona sexual masculina)
	
	Progesterona
	Ovários (hormona sexual feminina)
Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Seres heterotróficos - Necessitam de obter matéria orgânica e não orgânica do meio ambiente, alimentando-se dos outros organismos ou dos seus produtos, dependendo direta ou indiretamente dos seres autotróficos.
Apesar da enorme diversidade existente, todos os seres heterotróficos requerem os mesmos nutrientes básicos: água, minerais, vitaminas, glícidos, lípidos e proteínas. A nível celular, estes nutrientes são utilizados na constituição das estruturas da célula, ou comofonte de energia, participando em numerosas reações vitais, permitindo a renovação celular e a formação de novas células.
O processamento de alimentos pelos seres heterotróficos inclui os processos de ingestão, digestão e absorção.
· A ingestão consiste na entrada dos alimentos para o organismo;
· A digestão é o conjunto de processos que permite a transformação de moléculas complexas dos alimentos em moléculas mais simples;
· A absorção consiste na passagem dos nutrientes resultantes da digestão para o meio interno.
Membrana plasmática
Responsável pela integridade celular, delimita a fronteira entre o meio intracelular e o meio extracelular, constituindo uma barreira seletiva, através da qual a célula processa trocas de substâncias e energia com o meio.
A membrana celular também funciona como um sensor, permitindo à célula modificar-se em resposta a diversos estímulos externos.
· As proteínas presentes na membrana plasmática possuem composição e funções diversas. Estas moléculas podem ter uma função meramente estrutural ou intervir no transporte de substâncias através da membrana. Funcionam, ainda, como recetores de estímulos químicos, vindos do meio extracelular, ou como enzimas, selecionando reações que ocorrem na superfície da célula.
· Os lípidos constituintes da membrana plasmática são, maioritariamente, fosfolípidos, colesterol e glicolípidos.
· Os glícidos membranares situam-se na parte exterior da membrana plasmática. Podem ligar-se a proteínas, glicoproteínas, ou a lípidos, glicolípidos. Têm um papel importante no reconhecimento de certas substâncias por parte da célula.
Modelo proposto por Singer e Nicholson (1972) – Modelo do Mosaico Fluido
Verificou-se que, quando se sujeitavam 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, mas outras dificilmente conseguiam ser removidas. 
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 de estar em contacto com a água
Na bicamada lipídica as cadeias hidrofóbicas dos fosfolípidos estão voltadas umas para as outras e as cabeças polares para o meio extracelular.
A bicamada lipídica tem um papel essencialmente estrutural e é dotada de mobilidade, permitindo às moléculas de fosfolípidos executarem movimentos laterais e de flip-flop. 
As proteínas membranares podem ser:
Proteínas periféricas ou extrínsecas estão à superfície, podendo ser facilmente isoladas da membrana, pois encontram-se associadas por ligações electroestáticas fracas às partes hidrofílicas dos lípidos ou de proteínas integradas.
Proteínas integradas ou intrínsecas estão fortemente ligadas às zonas hidrofóbicas dos lípidos, podendo mesmo atravessar a membrana de um lado ao outro. Quando isto acontece são chamadas proteínas transmembranares
Processos de Transporte
A membrana plasmática pode facilitar, dificultar ou impedir a passagem de substâncias, uma propriedade designada por permeabilidade seletiva. 
O movimento de substâncias da membrana pode ocorrer sem intervenção de moléculas transportadoras, transporte não mediado, ou com intervenção dessas moléculas, transporte mediado.
Movimentos transmembranares
Transporte não mediado
· Osmose:
O movimento de água através da membrana citoplasmática designa-se osmose.
A osmose é o movimento de moléculas de água de um meio menos concentrado (meio hipotónico e com menor pressão osmótica) para um meio mais concentrado (meio hipertónico e com maior pressão osmótica). Quando os meios possuem igual concentração (isotónicos), estabelece-se uma situação de equilíbrio em que o fluxo de água que entra nas células é igual ao fluxo de saída.
Na sequência dos movimentos osmóticos, a célula pode: 
Perder água, diminuindo assim o seu volume celular. Nessa situação, a célula diz-se plasmolisada ou no estado de plasmólise.
Ganhar água, aumentando assim o seu volume celular e aumentando a pressão sobre a membrana/parede celular (pressão de turgescência). Neste caso, a célula diz-se túrgida ou no estado de turgescência.
No caso das células animais, a turgescência pode conduzir, em situação-limite, à rutura da membrana celular (lise celular). Isto não acontece nas células vegetais pois possuem uma parede celular rígida
· Difusão Simples: pequenas moléculas polares e iões
Na difusão simples as moléculas movimentam-se do meio onde a sua concentração é mais elevada para o meio onde a sua concentração é mais baixa, isto é, a favor de um gradiente de concentração. Quando se atinge um equilíbrio de concentrações, o número de moléculas que atravessa a membrana num sentido é idêntico ao que atravessa no sentido inverso.
A osmose e a difusão simples são processos de transporte passivo, porque a sua ocorrência não implica gasto de energia pela célula.
Transporte mediado
· Difusão Facilitada: moléculas polares de dimensões consideráveis
Muitas moléculas polares de dimensões consideráveis atravessam a membrana celular a favor do gradiente de concentração, mediante a intervenção de proteínas transportadoras, denominadas permeases.
Este processo denomina-se difusão facilitada e não exige gastos de energia pela célula, logo é um transporte passivo. 
· Transporte Ativo:
O movimento de substâncias através da membrana contra um gradiente de concentração, mediante a intervenção de proteínas transportadoras específicas, designa-se de transporte ativo e requer gastos de energia por parte da célula.
Ao contrário do que acontece na difusão facilitada as mudanças de forma na proteína transportadora ocorrem devido à energia resultante da hidrólise de ATP. Nesta situação, as proteínas transportadoras comportam-se como enzimas, sendo designadas ATPases. 
Transporte de partículas de maiores dimensões - endocitose e exocitose 
Por vezes as substâncias que a célula precisa no seu interior são demasiado grandes para passarem através da membrana citoplasmática. 
O transporte deste tipo de material para o interior da célula por invaginação da membrana celular chama-se endocitose. Existem vários tipos de endocitose, como a fagocitose, a pinocitose e a endocitose mediada por recetores.
· A fagocitose, a célula emite prolongamentos citoplasmáticos, os pseudópodes, que envolvem partículas de grandes dimensões ou mesmo células inteiras, acabando por formar uma vesícula que se destaca para o interior do citoplasma. As vesiculas assim formadas fudem-se, geralmente, com lisossomas, dando origem a vacúolos digestivos, onde se dá a digestão das substâncias fagocitadas
· A pinocitose constitui um processo semelhante ao da fagocitose no qual as substâncias que entram para a célula são substâncias dissolvidas ou fluidos, pelo que as vesiculas são de menores dimensões 
· A endocitose mediada por recetor é um processo de endocitose em que macromoléculas entram na célula, ligadas à membrana das vesiculas de endocitose
A exocitose é o processo inverso à endocitose, no qual as células libertam para o meio extracelular, substâncias armazenadas nas vesiculas
Digestão intracelular - importância do sistema endomembranar
A digestão intracelular ocorre no interior das células, através da ação de enzimas contidas em vacúolos digestivos. As proteínas enzimáticas sintetizadas nos ribossomas no retículo são transportadas até ao complexo de Golgi de duas formas: deslocam-se através dos canais do retículo endoplasmático até ao complexo de Golgi ou são armazenadas em vesículas que se destacam do retículo e que se fundem com o complexo de Golgi. No interior do complexo de Golgi, as proteínas enzimáticas, tais como outras que aí são processadas, sofrem maturação, o que as torna funcionais, acabando por ser transferidas para vesículas designadas lisossomas.
A digestão intracelular ocorre no interior de vacúolos digestivos, que resultam da fusão dos lisossomascom vesículas endocíticas ou com vesículas originadas no interior do citoplasma. Por ação das enzimas digestivas, as moléculas complexas existentes no interior dos vacúolos digestivos são desdobradas em moléculas mais simples. Os resíduos resultantes da digestão são eliminados para o meio extracelular por exocitose
Existem organitos membranares intervenientes (sistema endomembranar), são eles:
· Retículo Endoplasmático - extensa rede de membranas, que se distribui por todo o citoplasma. Formado por um conjunto de cisternas (sacos achatados), túbulos e vesículas esféricas. Existe o retículo endoplasmático rugoso (REG), que sintetiza e transporta as proteínas e o retículo endoplasmático liso (REL), que sintetiza e transporta os lípidos. 
· Complexo de Golgi - é o conjunto de todos os dictiossomas de uma célula. Cada dictiossoma é composto por cisternas achatadas e empilhadas de forma regular e uma série de vesículas. É responsável pelo armazenamento e secreção de substâncias produzidas pela célula.
· Lisossomas - pequenas vesículas, mais ou menos esféricas, delimitadas por uma membrana e que contém vários tipos de enzimas. Formam-se a partir do complexo de Golgi. Participam no processo de digestão das substâncias captadas por heterofagia e autofagia (destruição da célula).
Autofagia - digestão dos próprios organelos celulares, formando-se para tal vacúolos autofágicos. Este processo permite uma autorrenovação da célula, através da reciclagem dos materiais que a constituem.
Heterofagia - digestão das substâncias captadas por endocitose, graças às enzimas hidrolíticas
A digestão intracelular é típica, mas não exclusiva. de seres heterotróficos unicelulares.
Digestão extracelular
Ocorre em cavidades digestivas que integram o meio externo, uma vez que são prolongamentos deste onde são lançados sucos digestivos que contém enzimas que atuam sobre os alimentos decompondo-os em substâncias mais simples, capazes de serem absorvidas 
Representa uma vantagem evolutiva para os organismos, podem ingerir quantidades significativas de alimento, que é armazenado, sendo posteriormente digerido lentamente (não é necessário estar sempre a captar alimento)
A hidra
· Tubo digestivo incompleto (uma só abertura – boca)
· Paredes do corpo delimitam uma cavidade interna, designada cavidade gastrovascular
A planária 
· Tubo digestivo incompleto (uma só abertura – boca) 
· Presença da faringe que permite à planária ingerir o alimento e a facilitação de digestão e de absorção dos alimentos pelo organismo resultante da ramificação da cavidade gastrovascular
Nestes casos, a digestão inicia-se na cavidade gastrovascular – digestão extracelular – onde são lançadas enzimas que atuam sobre os alimentos e os transformam em partículas simples.
As partículas parcialmente digeridas são depois fagocitadas por células que continuam a digestão dentro de vacúolos digestivos – digestão intracelular – ocorrendo a difusão das moléculas simples para as restantes células do organismo.
As partículas não absorvidas, juntamente com as que são libertadas pelas células por exocitose, são expulsas da cavidade gastrovascular, através da boca.
Muitos animais possuem tubo digestivo completo, o que constitui um importante avanço evolutivo.
Vantagem do tubo digestivo completo:
· Os alimentos deslocam-se num único sentido, o que permite uma digestão e uma absorção sequenciais ao longo do tubo, havendo por isso um aproveitamento muito mais eficaz;
· A digestão pode ocorrer em vários órgãos, devido ao diferente tratamento mecânico e á ação de diferentes enzimas;
· Os resíduos não digeridos acumulam-se durante algum tempo, sendo depois expulsos através do ânus.
A minhoca 
· Tubo digestivo completo (com duas aberturas – a boca – para a entrada de alimentos – o ânus – para saída de resíduos)
· Os alimentos são ingeridos através da boca, graças à sucção devida à contração dos músculos da parede da faringe. Deste órgão passam para o esófago e são armazenados no papo. Seguem depois para a moela onde são triturados devido às contrações da sua parede. No intestino efetua-se a decomposição das substâncias complexas por ação de enzimas. A superfície de absorção aumenta devido à existência de uma prega dorsal na parede do intestino – tiflosole. Os resíduos alimentares não absorvidos são expulsos pelo ânus.
O homem
· Tubo digestivo completo (com duas aberturas – a boca – para a entrada de alimentos – o ânus – para saída de resíduos)
· No tudo digestivo do Homem, bem como em todos os vertebrados, cada uma das áreas é especializada numa etapa particular do processo digestivo, realizando-se a maior parte deste no estômago e no intestino delgado. 
· Na boca, por ação dos dentes e da saliva, inicia-se a digestão mecânica e química;
· No estômago e no intestino delgado são produzidas enzimas específicas, ocorrendo também aqui a digestão mecânica e química;
· No intestino delgado são lançados ao mesmo tempo o suco pancreático e a bílis, provenientes, respetivamente, do pâncreas e do fígado (glândulas anexas).
· No intestino delgado, após terminar a digestão, inicia-se a absorção, facilitada pela existência de projeções ricamente vascularizadas da superfície intestinal que aumentam significativamente a área da superfície de absorção. Por difusão ou transporte ativo, os diferentes nutrientes atravessam as membranas das células da parede intestinal e dos capilares sanguíneos ou linfáticos.
O material não absorvido passa para o intestino grosso, onde ocorre absorção de água antes da sua eliminação pelo ânus
Obtenção de matéria pelos seres autotróficos
Para que o processo de autotrofia ocorra, estes seres utilizam energia luminosa – seres fotoautotróficos – ou energia resultante de reações de oxidação-redução de determinados compostos químicos – seres quimioautotróficos.
Fotossíntese
A fotossíntese é um processo complexo que envolve a utilização da energia luminosa na produção de substâncias orgânicas a partir de CO2 e H2O, com a libertação de O2, realizado pelas cianobactérias, pelas algas e pelas plantas. Pode, por isso, dizer-se que estes seres convertem a energia luminosa em energia química.
De uma forma genérica, pode equacionar-se a fotossíntese da seguinte maneira:
O dióxido de carbono, a água e a luz são “obtidos” a partir do meio ambiente.
A clorofila é um pigmento fotossintético de cor verde, sintetizado pelas células dos seres fotossintéticos, fundamental para a captação de energia luminosa
A fotossíntese reveste-se de uma grande importância para os seres vivos porque:
· Produz substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas;
· Transforma a energia luminosa em energia química, que fica armazenada nos compostos orgânicos sintetizados;
· Produz o oxigénio, gás essencial para a sobrevivência da maioria dos seres vivos.
Como captam os pigmentos fotossintéticos a energia luminosa?
As moléculas dos seres vivos envolvidas em processos estão adaptadas para captar a radiação existente em maior quantidade no meio ambiente. Essa radiação está entre os 380 nm e os 750 nm e é chamada de luz visível ou branca. 
Será que todos os comprimentos de onda são igualmente eficazes no processo da fotossíntese?
Os pigmentos fotossintéticos vão absorver certos comprimentos de onda essencialmente os que correspondem ao azul-violeta e ao vermelho-alaranjado.
A esses comprimentos de onda absorvidos pelos pigmentos fotossintéticos vai corresponder uma maior taxa fotossintética, ou seja, uma maior produção de oxigénio.
Uma vez que nestas zonas do espetro há maior quantidade de oxigénio as bactérias aeróbicas (bactérias que consoem oxigénio na respiração) vão se concentrar em zonas do azul-violeta e do vermelho-alaranjado 
Podemos dizer então que há uma correlação entre o espetro de absorção dos pigmentos fotossintéticos e o espetro de ação da fotossíntese
Conclusão:
Os comprimentos de onda azul-violeta e vermelho-alaranjado são mais eficazes no processo da fotossíntese
A absorção da energia luminosa pelos diferentes pigmentos está relacionada coma configuração eletrónica dos átomos que os constituem.
Simplificando, pode admitir-se que a radiação é formanda por partículas – fotões – que se propagam sob a forma de ondas com diferentes comprimentos.
Quando um fotão atinge um átomo, um dos eletrões salta para um nível de energia superior. Diz-se então que o eletrão está num estado excitado.
Quando os pigmentos fotossintéticos absorvem a luz, os seus eletrões passam para níveis de energia superiores. Os eletrões excitados podem regressar ao seu estado fundamental, libertando energia sob a forma de calor ou de luz, sendo este último caso designado fluorescência.
Contudo, os eletrões excitados podem ser cedidos a outras moléculas vizinhas – acetores -, conduzindo a uma reação fotoquímica em que a molécula que perde os eletrões fica oxidada, enquanto a molécula acetora fica reduzida. Diz-se por isso, que ocorre uma reação de oxidação-redução.
Admite-se, atualmente, que as clorofilas e os outros pigmentos fotossintéticos estão dispersos na bicamada fosfolipídica da membrana interna do cloroplasto.
Localização dos pigmentos fotossintéticos no interior dos cloroplastos
Proveniência do O2 na fotossíntese
Após vários estudos, sobre os processos fotossintéticos realizados por bactérias que vivem em ambiente pobres em oxigénio, Van Niel admitiu que nas plantas e nas algas, o oxigénio libertado na fotossíntese tem origem na água e não no dióxido de carbono, utilizando a água marcada com 18O2.
Quimiossíntese
Quimiossíntese - um processo de autotrofia alternativo à fotossíntese
Seres quimioautotróficos - produzem os seus próprios compostos orgânicos, utilizando como fonte de energia a oxidação de compostos minerais (amoníaco, sulfureto de hidrogénio, dióxido de carbono). A capacidade de obter energia a partir da oxidação de substâncias inorgânicas e usar essa energia para fixar o dióxido de carbono, produzindo assim compostos orgânicos.
Ex: bactérias nitrificantes e sulfurosas 
1ª Fase: Produção de ATP e NADPH
O substrato inicial (compostos inorgânicos), por oxidação, fornece os eletrões e os protões que são transportados ao longo de uma cadeia, no sentido de produzir ATP através da fosforilação do ADP e a reduzir o NADP+ a NADPH
2ª Fase: Formação de compostos orgânicos
O CO2 é incorporado e utilizado para formar compostos orgânicos, intervindo no processo os produtos da primeira fase: NADPH e ATP. 
O transporte nas plantas
As plantas, enquanto seres pluricelulares complexos, necessitam de transportar substâncias minerais até as folhas, para garantir a síntese de compostos orgânicos que aí ocorre. Posteriormente, esses compostos terão de ser distribuídos a todas a células, de forma a poderem ser utilizados. 
Plantas não vasculares ou avasculares – plantas simples de pequenas dimensões que não possuem estruturas especializadas no transporte de substâncias (não possuem vasos condutores de seiva – xilema e floema)
Ex: musgo
Plantas vasculares – plantas mais evoluídas onde a distribuição de substâncias ocorre devido à existência de sistema de transporte, localizados nos diferentes órgãos das plantas (possuem vasos condutores de seiva – xilema e floema)
	Sem sementes ou pteridófitas
	Com sementes 
		Gimnospérmicas – sem flor 
Ex: pinheiro
		Angiospérmicas – com flor 
		Ex: rosa
			Monocotiledóneas – um cotilédone
			Ex: milho
			Dicotiledóneas – dois cotilédones
			Ex: feijão
O sistema de vasos que se estende desde a raiz, passa pelos caules e chega até às folhas denomina-se xilema e nele movimenta-se a seiva bruta ou xilémica. 
Existe também outro sistema de vasos chamado floema, que se estende desde as folhas até aos restantes órgãos da planta, transportando a seiva elaborada ou floémica.
Movimento de água e solutos no interior da planta através destes tecidos condutores ou vasculares denomina-se translocação
Absorção radicular
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 exterior, pelo que a água tende a entrar na planta por osmose. A manutenção deste gradiente osmótico, desde as células mais periféricas da raiz até ao xilema, provoca a passagem da água por osmose para os seus vasos. Os iões minerais, quando presentes no solo em concentrações elevadas, entram nas células da raiz por difusão simples; no entanto, como já foi referido, é usual verificar-se uma elevada concentração destes iões no meio intracelular. Neste caso, os iões entram por transporte ativo, com consequente gasto de energia. 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.
Xilema, tecido traqueano ou lenho
O xilema está especializado no transporte de água e de sais minerais (seiva bruta ou xilémica)
Na maioria das plantas, este tecido é constituído por quatro tipos de células:
· Elementos condutores, que podem ser:
· Tracoides – células mortas que formam tubos e que permitem a passagem de água e de sais minerais;
· Elementos de vasos - células mortas que perderam as paredes transversais e cujas paredes laterias apresentam espessamentos de lenhina, que conferem rigidez
· Fibras lenhosas – são constituídas por células mortas e desempenham funções de suporte
· Parênquima lenhoso - tecido formado por células vivas que desempenha importantes atividades metabólicas, estas células são as únicas células vivas do xilema e desempenham funções, essencialmente, de reserva
Transporte no xilema
Hipótese da pressão radicular
A ascensão de água no xilema pode ser explicada pela existência de uma pressão exercida no xilema ao nível da raiz – pressão radicular. 
A entrada de sais nas células da raiz, por transporte ativo ou difusão simples, conduz a um aumento da sua concentração no meio intracelular. 
Este aumento provoca o movimento de água para o interior das células, gerando-se uma pressão que força a água a subir nos vasos xilémicos.
Os fenómenos de gutação e exsudação caulinar constituem evidências deste processo.
Gutação - libertação de água pelos bordos das folhas quando a pressão radicular é muito elevada Ex: morangueiro
Exsudação - saída de seiva através de caules que são podados tardiamente. Ex: videira
Relação entre a transpiração e a absorção radicular
A quantidade de água que uma planta perde por transpiração vária ao longo do dia.
Esta variação ocorre, sobretudo, devido a diferenças de temperatura no ambiente.
Durante o dia quando a temperatura é mais elevada, a transpiração é mais intensa e excede a intensidade de absorção de água a nível radicular.
Durante a noite, a temperatura baixa, os estomas fecham e a intensidade da transpiração diminui
Controlo da transpiração
Entrada de iões – Entrada de água – A célula fica turgida – O ostíolo abre
Saída de iões – Saída de água – A célula fica plasmolisada – O ostíolo fecha
Hipótese da Tensão-Coesão-Adesão
A quantidade de vapor de água que sai das folhas 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.
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 mantêm-se unidas entre si. As moléculas de água têm ainda a capacidade de aderir a outras substâncias, nomeadamente aos constituintes das paredes do xilema.
Estas forças de tensão-coesão-adesão fazem com que se estabeleça uma coluna de água no xilema, desde as raízes até as folhas. O movimento das moléculas de água, que se perdem por transpiração ao nível das folhas, faz mover toda esta coluna no sentido ascendente. Consequentemente, quanto mais rápida for a transpiração foliar, mais rápida setorna a absorção radicular.
Este sistema só funciona corretamente quando existe uma continuidade na coluna de água. Quando isto não acontece, por interposição de bolhas de ar, ou quando ocorre um arrefecimento intenso da água, a ascensão deixa de se verificar, só podendo ser reposta devido à pressão radicular. 
Em alguns casos, a pressão radicular não é suficiente para repor a continuidade da coluna de água e o vaso xilémico em questão deixa mesmo de funcionar. 
Floema, tecido crivoso ou líber
O floema está especializado no transporte de água e substâncias orgânicas, sendo formado, tal como o xilema, por quatro tipos de células:
· Células dos tubos crivosos - são células vivas muito especializadas, estas células possuem uma placa crivosa com uma série de orifícios.
· Células de companhia - células vivas que se situam junto das células dos tubos crivosos, com as quais estabelecem inúmeras ligações citoplasmáticas, ajudando-as no seu funcionamento.
· Fibras liberinas – células mortas que desempenham funções de suporte.
· Parênquima - é formado por células vivas, pouco diferenciadas e que tem funções de reserva
Transporte no floema
Hipótese do fluxo de massa
O movimento da seiva elaborada no interior dos tubos crivosos é explicado pela hipótese do fluxo de massa de Münch, que pode ser descrita da seguinte forma:
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, órgãos consumidores
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 as células de tubos crivosos através das ligações citoplasmáticas estabelecidas entre elas.
O aumento da concentração de sacarose nas células de tubos crivosos provoca um aumento da pressão osmótica, o que leva à 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 do tubo seguinte e assim sucessivamente.
Nas regiões de consumo/armazenamento, a sacarose é retirada do interior do floema por transporte ativo, provocando a saída de água para as células vizinhas. 
Simplificando:
Há produção de glicose nos órgãos produtores
A glicose converte-se em sacarose
A sacarose passa do mesofilo da folha para as células de companhia por transporte ativo
A sacarose passa as células dos tubos crivosos por difusão
Existe uma baixa pressão osmótica no xilema (hipotónico) e uma elevada pressão osmótica (hipertónico) no floema o que provoca a passagem de água por osmose do xilema para o floema
Nos órgãos produtores existe uma pressão de turgescência elevada, e nos órgãos consumidores baixa, o que faz com que haja translocação de seixa floémica
Organização dos vasos condutores em função do órgão da planta
Na raiz – simples e alternos
No caule – duplos e colaterais
Na folha – duplos e colaterais
O transporte nos animais
Sistemas de transporte
Todos os seres vivos necessitam de realizar trocas de substâncias com o meio envolvente, condição fundamental para a manutenção da vida. 
Os animais, em particular, necessitam de receber nutrientes e oxigénio para as suas células e têm de eliminar dióxido de carbono e outros produtos resultantes do metabolismo.
Um sistema circulatório compreende sempre:
· Um fluido circulante que garante o transporte dos nutrientes, a circulação de substâncias reguladoras, as trocas gasosas e o transporte dos resíduos a serem excretados;
· Um órgão propulsor destinado a impulsionar o fluido circulante – o coração.
· Uma rede mais ou menos complexa de vasos, entre os diferentes órgãos e tecidos do organismo, que permite o contacto do líquido circulante com o líquido intersticial de todas as células.
Nos animais mais simples, como a hidra, não existe um sistema de transporte especializado.
O facto de serem formadas apenas por duas camadas de células e 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 do interior da cavidade gastrovascular para as células e os produtos de excreção, resultantes do metabolismo celular, são lançados diretamente no meio.
Nos animais mais complexos, existem órgãos 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
Tipos de sistema de transporte
Os sistemas de transporte podem ser classificados em abertos ou fechados.
Sistema circulatório aberto
O fluido circulante abandona os vasos sanguíneos e contacta diretamente com as células, este sistema designa-se sistema circulatório aberto.
Nos sistemas circulatórios abertos ou lacunares, o fluido circulante designa-se hemolinfa, pois o sangue (fluido circulante) = linfa (fluido intersticial que banha as células nos animais com sistema circulatório fechado)
Nos insetos, o aparelho circulatório é constituído por um coração tubular que impulsiona a hemolinfa, ao longo de vasos, até aos tecidos.
Nessa região, a hemolinfa abandona os vasos e vai para um sistema de cavidades, lacunas, que constituem 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, o fluido regressa ao coração tubular, através de orifícios existentes no coração, designados por ostíolos 
A entrada da hemolinfa no coração deve-se à força de sucção que é gerada quando este órgão relaxa.
Seguidamente, os ostíolos fecham, o coração contrai e o fluido é novamente, impulsionado ao longo dos vasos
Sistema circulatório fechado
O fluido circulante, em condições normais, não abandona os vasos sanguíneos, este sistema designa-se sistema circulatório fechado.
Nos sistemas circulatórios fechados, o fluido circulante designa-se sangue.
Na minhoca, o aparelho circulatório é constituído por um coração, que quando contrai distribui o sangue por todo o organismo, no interior de vasos, cujo calibre vai diminuído ate serem tão finos que as suas paredes apresentam, apenas, uma camada de células, designando-se capilares sanguíneos
Os capilares 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 intersticial.
O sangue fornece oxigénio e nutrientes e recebe produtos resultantes do metabolismo celular, como o CO2
Relação da velocidade do fluido circulante e taxa metabólica
Nos sistemas circulatórios fechados, o sangue flui mais rapidamente, aumentando a eficácia do transporte de materiais às células e assegurando níveis mais elevados de taxas metabólicas.
Nos sistemas circulatórios abertos, a hemolinfa flui mais lentamente, diminuindo a eficácia do transporte de materiais às células e assegurando níveis mais baixos de taxas metabólicas.
Os insetos, embora possuam um sistema circulatório aberto, têm uma elevada taxa metabólica, o que, aparentemente, é contraditório. 
Contudo, neste grupo de animais, os gases respiratórios (oxigénio e dióxido de carbono) não são transportados pelos líquidos circulantes, existindo um sistema respiratório que conduz os gases diretamente aos tecidos, assegurando, assim, que se realize uma eficiente troca gasosa, responsável pelas altas taxas metabólicas.
Tipos de circulação
Os sistemas circulatórios fechados podem estar organizados de forma que a circulação seja simples ou dupla, podendo neste último caso considerar-se completa ou incompleta
· Simples - o sangue efetua um único trajeto, passando só uma vez pelo coração, em cada circulação, sob a forma de sangue venoso.
Aspetos estruturais e funcionais:
Coração com duas cavidades: uma aurículae um ventrículo.
A aurícula recebe o sangue venoso proveniente de todo o organismo, através de uma pequena dilatação – o seio venoso
A contração da aurícula obriga o sangue a passar para a segunda câmara, mais musculosa – o ventrículo
O ventrículo impulsiona o sangue, passando por uma dilatação – o cone arterial – até as brânquias, onde ocorrem as trocas gasosas – hematose branquial – sendo o sangue recolhido numa artéria de grande calibre – a aorta – que se ramifica, primeiro em arteríolas e depois em capilares, conduzindo o sangue por todo o corpo.
Dos capilares branquiais, o sangue segue para os tecidos e órgãos, com baixa velocidade e pressão.
Nos diferentes órgãos, o sangue circula numa rede de capilares, que permitem a libertação de oxigénio e nutrientes e a remoção de dióxido de carbono e de outros produtos metabólicos.
A rede de capilares reúne se em vénulas e em veias, regressando ao coração.
Influência no metabolismo
A passagem do sangue pela rede de capilares branquias conduz a uma diminuição da pressão sanguínea.
Assim, nos peixes, o sangue atinge a artéria aorta com uma baixa pressão, diminuindo a chegada de nutrientes e oxigénio às células e a remoção de resíduos. 
· Dupla - o sangue percorre dois trajetos distintos, pode ser completa ou incompleta
Pode ser:
· Incompleta - há mistura parcial de sangue venoso com sangue arterial
Aspetos estruturais e funcionais:
Coração com três cavidades: duas aurículas e um ventrículo.
A aurícula direita recebe o sangue proveniente dos diferentes órgãos, sangue venoso, e a aurícula esquerda o sangue proveniente dos pulmões, sangue arterial.
As aurículas contraem levando à passagem de sangue venoso e sangue arterial para o ventrículo, que se poderiam misturar.
No entanto devido a estrutura anatómica do ventrículo, o ventrículo impulsiona o sangue proveniente da aurícula direita, sangue venoso, para o circuito pulmonar e o sangue proveniente da aurícula esquerda, sangue arterial, para a aorta para realizar o circuito sistémico.
Na circulação pulmonar ou pequena circulação, o sangue venoso que se encontra no ventrículo é bombeado através das artérias pulmonares, dirigindo-se para os pulmões, através de vasos cada vez mais finos, ate aos capilares alveolares, onde ocorre a hematose pulmonar. O sangue passa de venoso a arterial e volta ao coração através das veias pulmonares, entrando na aurícula esquerda.
Ventrículo – artérias pulmonares – pulmões – o sangue venoso passa a arterial – veias pulmonares – aurícula esquerda
Na circulação sistémica ou grande circulação, o sangue arterial é bombeado pelo ventrículo através da artéria aorta, esta divide-se em outras artérias, de calibre cada vez menor, ate se transformarem numa rede de capilares, que transportam o sangue para os principais órgãos do corpo. O sangue venoso volta ao coração pelas veias cavas, que se introduzem na aurícula direita.
Ventrículo – artéria aorta – todos os principais órgãos do corpo – o sangue arterial passa a sangue venoso – veias cavas – aurícula direita
Influência no metabolismo:
A vantagem deste duplo circuito é permitir que o sangue circule com uma pressão mais elevada do que nos peixes, existindo assim um fluxo mais vigoroso de sangue a atingir os tecidos dos diferentes órgãos. 
· Completa-os dois tipos de sangue nunca se misturam em todo o percurso.
Aspetos estruturais e funcionais:
Coração com quatro cavidades: duas aurículas e dois ventrículos.
No lado direito do coração circula apenas sangue venoso e no lado esquerdo apenas sangue arterial
A circulação pulmonar e a circulação sistémica são independentes, não ocorrendo misturas de sangue no coração.
Na circulação pulmonar ou pequena circulação, o sangue venoso que se encontra no ventrículo direito é bombeado através das artérias pulmonares, dirigindo-se para os pulmões, através de vasos cada vez mais finos, ate aos capilares alveolares, onde ocorre a hematose pulmonar. O sangue passa de venoso a arterial e volta ao coração através das veias pulmonares, entrando na aurícula esquerda.
Ventrículo direito – artérias pulmonares – pulmões – o sangue venoso passa a arterial – veias pulmonares – aurícula esquerda 
Na circulação sistémica ou grande circulação, o sangue arterial é bombeado pelo ventrículo esquerdo através da artéria aorta, esta divide-se em outras artérias, de calibre cada vez menor, ate se transformarem numa rede de capilares, que transportam o sangue para os principais órgãos do corpo. O sangue venoso volta ao coração pelas veias cavas, que se introduzem na aurícula direita.
Ventrículo esquerdo – artéria aorta – todos os principais órgãos do corpo – o sangue arterial passa a sangue venoso – veias cavas – aurícula direita 
Influência no Metabolismo:
Esta circulação garante um maior aporte de oxigénio às células do organismo, o que permite uma maior produção de energia. Este aumento reflete-se numa maior capacidade de produção de calor corporal, que é distribuído de modo uniforme por todo o organismo, mantendo constante a sua temperatura – animais homeotérmicos. Esta aquisição contribui para uma melhor adaptação destes animais a uma grande variedade de ambientes
Sistema circulatório humano
O calibre das artérias e das veias é maior do que o dos capilares, mas a rede de capilares é muito mais extensa, sendo a área capilar total muito superior à das artérias ou veias.
Nos capilares arteriais, devido ao reduzido diâmetro a resistência oferecida à passagem do sangue é superior à oferecida pelas arteríolas e a desta superior à das artérias e veias, fazendo com que o sangue flua mais lentamente nos capilares A velocidade sanguínea nos capilares é baixa o que permite uma maior eficácia nas trocas gasosas. Há uma diminuição de pressão ao longo dos diferentes tipos de vasos sanguíneos
Para o sangue regressar ao coração proveniente das veias existem vários mecanismos e adaptações:
· As veias são vasos de baixa resistência, com diâmetro superior ao das artérias correspondentes e com uma camada muscular das paredes menos espessa
· A ação de músculos esqueléticos que envolvem as veias que quando contraem as comprimem exercendo pressão no sangue e obrigando-o a circular
· As válvulas venosas impedem o retrocesso do sangue
· Os movimentos respiratórios de inspiração e expiração: durante a inspiração a pressão baixa na caixa torácica provocando uma expansão da veia cava inferior e de outras veias próximas do coração, e um fluxo de sangue para as veias mais afastadas.
· A quebra de pressão nas aurículas durante a diástole também favorece o movimento do sangue
Fluidos circulantes 
Os fluidos circulantes são veículos de transporte, de distribuição e remoção de diversas substâncias 
· Transporte de nutrientes (pelo plasma), necessários para a nutrição das células;
· Transporte de oxigénio (pelas hemácias), necessário para a respiração celular;
· Remoção do dióxido de carbono (pelo plasma e uma pequena quantidade pelas hemácias), resultante da respiração celular;
· Transporte de hormonas (pelo plasma), responsáveis pelo controlo de algumas atividades celulares;
· Transporte de células e anticorpos do sistema imunitário, responsáveis pela defesa do organismo contra ataques de agentes patogénicos;
· Transporte de substâncias e materiais capazes de formar coágulos e assim, parar hemorragias;
· Distribuição de calor para diferentes zonas do corpo, como forma de regular a temperatura corporal.
Nos vertebrados, para além do aparelho circulatório sanguíneo, existe um sistema circulatório linfático formado pelos:
· Vasos linfáticos – que transportam a linfa
· Gânglios linfáticos – que tem um importante papel na defesa do organismo 
Linfa intersticial – plasma e alguns leucócitos que atravessam a parede dos capilares ocupando os espaços entre as células, a presença desta linfa nos espaços entres as células, permite um contacto mais próximo das células com os fluidos circulantes, aumentando a eficácia das trocas de substâncias 
Linfa circulante – á medida que a quantidade de linfa intersticial aumenta, vai sendo recolhida por capilareslinfáticos, passando a designar-se linfa circulante
Obtenção de energia
A fotossíntese assegura o fluxo energético que se inicia no Sol e continua através dos seres vivos
Os compostos orgânicos sintetizados durante a fotossíntese são altamente energéticos, no entanto não podem ser utilizados diretamente nos processos bioquímicos que ocorrem no interior das células, pelo que têm que ser degradados de forma a libertar a energia formando ATP, já pode ser utilizado
Metabolismo celular - conjunto de reações químicas essenciais à vida realizadas pelas células de todos os seres vivos
Catabolismo – moléculas complexas -> moléculas simples (reação exoenergética)
Anabolismo – moléculas simples -> moléculas complexas (reação endoenergética)
Se o acetor final de eletrões for uma molécula inorgânica, o conjunto destas reações designa-se respiração
· Se esse acetor final for o oxigénio, o processo designa-se respiração aeróbia 
· Se esse acetor final forem moléculas, por exemplo o nitrato, o dióxido de carbono ou o sulfato, sem intervenção oxigénio, o processo designa-se respiração anaeróbia 
Por outro lado, a fermentação é um processo catabólico que visa a obtenção de energia, mas em que não existe um acetor de eletrões externo. Em vez disso no final do percurso degradativo, os eletrões são captados por uma molécula orgânica (acido pirúvico) que deriva do substrato inicial 
Seres vivos menos complexos, como algumas bactérias utilizam a fermentação como único processo de obtenção de energia, designando-se seres anaeróbios obrigatórios 
Outros seres vivos, como as leveduras, ou as células musculares de diversos animais, tem a maior capacidade de retirar maior quantidade de energia a partir dos compostos orgânicos, utilizando o oxigénio nesse processo catabólico. Contudo, na ausência desse gás, alguns destes seres podem usar a fermentação como via energética alternativa, designam-se, portanto, por seres anaeróbios facultativos.
Fermentação
As leveduras são fungos unicelulares que se multiplicam em condições favoráveis, sobretudo em meios ricos em açúcares
A multiplicação das leveduras necessita da energia que provem da degradação da glicose, parte dessa energia dissipa-se sob a forma de calor, pelo que há um aumento da temperatura. na presença de O2 o aumento da temperatura é maior 
Na presença de glicose as leveduras produzem álcool e CO2 – fermentação alcoólica 
A fermentação realizada pelas leveduras, é um processo que está na base da produção e/ou transformação de produtos alimentares, como na produção de pão, vinho e cerveja.
A fermentação é um processo simples e primitivo em termos de obtenção de energia; ocorre no hialoplasma das células, compreendendo duas etapas:
· Glicólise - conjunto de reações que degradam a glicose até ácido pirúvico ou piruvato.
A molécula de glicose é quimicamente inerte. Assim para que a sua degradação se inicie é necessário que esta seja ativada através da energia fornecido pelo ATP (fase da ativação)
Glicose é oxidada
ATP é desfosforilado e passa a ADP
Forma-se glicose-fosfato que é oxidada
ATP é desfosforilado e passa a ADP
Forma-se frutose-difosfato que se divide em duas moléculas de aldeído fosfoglicérico
NAD+ é reduzido e passa a NADH + H+
ADP é fosforilado e passa a ATP
O aldeio fosfoglicérico é oxidado e desfosforilado formando acido pirúvico 
No final da glicólise resultam:
· Duas moléculas de NADH;
· Duas moléculas de ácido pirúvico;
· Duas moléculas de ATP (formam-se quatro, mas duas são gastas na ativação da glicólise).
Tem um saldo energético de 2 ATP, na primeira fase gastam-se duas moléculas e na segunda fase formam-se quatro moléculas de ATP (4ATP – 2ATP = 2ATP)
	
	Entra
	Sai
	
Fase da ativação
	1 glicose
2 ATP
	2 aldeidos fosfoglicericos 
2 ADP
	
Fase de rendimento
	2 aldeidos fosfoglicericos
2 NAD+
4 ADP
	2 acidos piruvicos 
2 NADH + 2 H+
4 ATP
· Redução do Piruvato - conjunto de reações que conduzem à formação dos produtos da fermentação
A redução do piruvato, em condições de anaerobiose, faz-se pela ação do NADH, formado durante a glicólise conduzindo à formação de diferentes produtos, assim existem diferentes tipos de fermentação de acordo com o seu produto final
Fermentação Alcoólica
O ácido pirúvico é descarboxilado, formando-se aldeído acético, que é posteriormente reduzido pelo NADH, originando etanol, rico em energia potencial.
Formam-se dois compostos finais 
· Duas moléculas de dióxido de carbono, resultantes da descarboxilação do ácido pirúvico 
· Duas moléculas de etanol, que possuem, cada uma, dois átomos de carbono.
Fermentação Láctica
O ácido pirúvico é reduzido pelo NADH, formando ácido láctico, rico em energia potencial.
Forma-se um composto final
· Duas moléculas de ácido láctico, que possui três átomos de carbono
Respiração aeróbia
Nas células eucarióticas, surgiram organelos especializados – mitocôndrias – capazes de realizar respiração aeróbia.
A respiração aeróbia é uma via metabólica realizada com consumo de oxigénio que permite a degradação total da molécula de glicose com um rendimento energético muito superior ao da fermentação. 
A respiração aeróbia compreende quatro etapas:
· Glicólise (hialoplasma) – etapa comum à fermentação com formação de duas moléculas de ácido pirúvico, duas moléculas de ATP e duas moléculas de NADH. 
· Formação de acetil-coenzima. A (matriz mitocondrial) – na presença de oxigénio, o ácido pirúvico entra na mitocôndria, onde é descarboxilado (perde uma molécula de CO2) e oxidado (perde um hidrogénio, que é usado para o reduzir o NAD+, formando NADH + H+)
· Ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico (matriz mitocondrial) - conjunto de reações metabólicas que conduz à oxidação completa da glicose
Cada molécula de glicose conduz à formação de duas moléculas de ácido pirúvico, as quais originam duas moléculas de acetil-CoA, que iniciam dois ciclos de Krebs. 
Assim, por cada molécula de glicose degradada, formam-se no ciclo de Krebs
· Seis moléculas de NADH;
· Duas moléculas de FADH2 (que tem um papel semelhante ao NADH);
· Duas moléculas de ATP;
· Quatro moléculas de CO2. 
· Cadeia Transportadora de Eletrões (cristas mitocondriais)
A glicólise, a formação de acetil-CoA e o ciclo de Krebs produzem 10 NADH + 10 H+ e 2 FADH2
Estes transportadores cedem eletrões para uma cadeia transportadora onde vão percorrer uma serie de proteínas, que se encontram dispostas na membrana interna da mitocôndria de acordo com a sua afinidade com os eletrões. 
Como cada transportador tem maior afinidade para os eletrões do que os anteriores, gera-se um fluxo unidirecional até ao acetor final – o oxigénio.
O oxigénio, depois de receber os eletrões, capta os protões (H+) presentes na matriz da mitocôndria e forma-se água (H2O)
A medida que os eletrões passam de transportador em transportador libertam energia, que é utilizada para fosforilar o ADP formando ATP, este processo está associado a fenómenos de oxidação-redução ao qual se chama de fosforilação oxidativa.
NADH – 3 ATP
FADH2 – 2 ATP
O saldo energético da respiração aeróbia é de 36 ou 38 moléculas de ATP
Análise comparativa – Fermentação e Respiração aeróbia
Semelhanças
· Ambos os processos são vias catabólicas de produção de energia
· Têm uma etapa comum: a glicólise 
· Ocorrem reações de oxidação-redução com formação de moléculas transportadoras de eletrões (NADH e FADH2)
Diferenças
Complementaridade entre a fotossíntese e a respiração celular
Pode dizer-se que a respiração celular e a fotossíntese são processos complementares, na medida em que os produtos de excreção da respiração celular, o dióxido de carbono e a água são consumidos na fotossíntese. Por outro lado, na fotossíntese é libertado oxigénio e são produzidos hidratos de carbono, que são os produtos utilizados na respiração celular. 
Via catabólica em que intervém o oxigénio. A primeira fase é a glicólise, que ocorre no hialoplasma, formando-se ácido pirúvico. O ácido pirúvico entra nas mitocôndrias, onde se efetua uma sequência de oxirreduções,sendo o acetor final dos eletrões o oxigénio. Os produtos finais, CO2 e H2O, são pobres em energia. O rendimento energético é de 38 moléculas de ATP. É ao nível das mitocôndrias que ocorre maior produção de ATP.
Processo químico que conduz à oxidação incompleta de substâncias orgânicas, como a glicose, sem a intervenção do oxigénio. A primeira fase é a glicólise, que conduz à formação de ácido pirúvico. O ácido pirúvico é reduzido, direta ou indiretamente, formando-se como produtos finais compostos orgânicos ainda ricos em energia. Na fermentação alcoólica forma-se etanol e CO2 e na fermentação láctica forma-se ácido láctico. O rendimento energético é de 2 moléculas de ATP por cada molécula de glicose, produzidas durante a glicólise.
Trocas gasosas em seres multicelulares
Trocas gasosas nas plantas
Nas plantas, as trocas gasosas estão basicamente associadas a três processos fundamentais: transpiração (perda de vapor de água), fotossíntese (entrada de CO2 e saída de O2) e respiração aeróbia (entrada de O2 e saída de CO2). 
É através dos estomas, localizados principalmente nas folhas, que ocorrem as trocas gasosas com o meio externo.
Estes são constituídos, basicamente, por duas células-guarda que delimitam uma abertura, o ostíolo, através do qual se efetuam as trocas gasosas. Nestas células, as paredes celulares que limitam a abertura são mais espessas que as paredes opostas. 
Este facto permite-lhes variar a abertura do ostíolo em função do seu grau de turgescência. 
As variações de turgescência das células-guarda dependem do movimento, por transporte ativo, de iões para o seu interior. 
O aumento da concentração desses iões no interior da célula provoca a entrada de água por osmose com consequente aumento de turgescência (célula turgida) e abertura do estoma. 
A saída dos iões por difusão simples provoca a saída de água para as células vizinhas, diminuindo o volume celular (célula plasmolisada), o que provoca o fecho dos estomas
Os movimentos estomáticos estão, também, dependentes da luz e da quantidade de CO2 nos espaços intracelulares
Quando a planta está à luz e ocorrem as reações fotoquímicas da fotossíntese, o estoma abre. Na obscuridade, como as reações fotoquímicas da fotossíntese não se realizam, o estoma fecha.
A diminuição da quantidade de CO2 nos espaços intracelulares está relacionada com a fotossíntese, durante este processo há produção de certos solutos no interior das células estomáticas o que provoca a entrada de água e a abertura do estoma 
Fatores como a temperatura, o vento, a humidade e o conteúdo de água no solo também influenciam a abertura e o fecho dos estomas
Trocas gasosas nos animais
Nos animais, os gases respiratórios entram e saem do meio interno do organismo através das superfícies respiratórias. Essas superfícies, bem como o conjunto de órgãos envolvidos no desempenho dessa função, constituem o sistema respiratório. 
Apesar da grande diversidade das superfícies respiratórias, é possível encontrar em todas elas um conjunto de características que aumentam a eficácia das trocas gasosas que aí ocorrem
· São superfícies húmidas, o que permite a dissolução dos gases, necessária a sua difusão;
· São superfícies finas, constituídas apenas por uma camada de células epiteliais;
· São superfícies altamente vascularizadas;
· Possuem uma área grande relativamente ao volume dos órgãos em que se situam
Nas superfícies respiratórias, as trocas gasosas podem ocorrer diretamente entre as células e o meio exterior, através de uma difusão direta 
Na maior parte dos casos, ocorre, no entanto, uma difusão indireta, pois os gases respiratórios são transportados por um fluido circulante das células para o exterior e vice-versa
Hematose Traqueal
Os insetos e outros artrópodes terrestres possuem um sistema respiratório, 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 - difusão direta
As traqueias dos insetos contactam com o exterior através de pequenos orifícios localizados na superfície do corpo, denominados espiráculos 
Nos insetos mais primitivos, os espiráculos encontram-se permanentemente abertos, não havendo controlo do ar que circula através deles. 
Por outro lado, em espécies mais evoluídas, os espiráculos possuem filtros, bem como estruturas semelhantes a válvulas, que controlam o fluxo de ar. 
No sistema traqueal, as traqueias servem de condutas de ar e mantêm-se abertas graças à existência, na sua parede, de uma estrutura cutinizada enrolada em forma de hélice.
Hematose Cutânea
Nos animais de dimensões reduzidas, com as hidras e as planarias, os gases respiratórios difundem-se diretamente através da superfície do corpo – difusão direta
Em animais mais complexos, como na minhoca, o aparecimento de um sistema circulatório aumenta a eficiência das trocas gasosas através do tegumento – difusão indiret
Apesar de viver num ambiente terrestre, a minhoca possui uma pele húmida, graças à existência de numerosas glândulas produtoras de muco. 
Para além disso, o sistema circulatório está muito próximo da pele, o que possibilita a hematose através do tegumento, apesar das suas dimensões corporais consideráveis.
O oxigénio difunde-se através da pele para o sistema circulatório e é transportado por este até às restantes células do corpo – hematose cutânea 
Alguns animais de maiores dimensões, como os anfíbios e certos peixes, também possuem hematose cutânea, para além da hematose pulmonar ou branquial. Mesmo no caso das aves e dos répteis ovíparos, os embriões desenvolvem-se graças às trocas gasosas efetuadas através dos milhares de poros existentes na superfície dos ovos
Hematose Branquial
As brânquias ou guelras são os órgãos respiratórios da maioria dos animais aquáticos e são formados, normalmente, por evaginações da superfície do corpo. 
As branquias pode-se localizar no exterior do corpo ou, como na maioria dos casos, estar protegida por estruturas apropriadas. 
No caso dos peixes ósseos, as brânquias encontram-se numa cavidade, a câmara branquial, protegidas por uma estrutura óssea móvel, denominado opérculo. 
Nos peixes ósseos, as brânquias são banhadas por uma corrente contínua de água, que entra pela boca e sai pelas fendas operculares. 
As brânquias são constituídas por séries de filamentos duplos, inseridos obliquamente em estruturas ósseas denominadas arcos branquiais
Em cada filamento branquial existe um vaso aferente, por onde o sangue entra na brânquia, e um vaso eferente, por onde o sangue sai da brânquia. 
Entre estes dois vasos sanguíneos existe uma densa rede de capilares, que estão contidos em dilatações do filamento branquial, chamadas lamelas branquiais
Mecanismo de contracorrente - mecanismo, no qual o sangue flui no sentido contrário ao da água, 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, dado que circula em sentido contrário ao da água, vai contactando com a água sucessivamente menos rica em oxigénio. 
Simultaneamente, e pelo mesmo mecanismo, o dióxido de carbono difunde-se no sentido inverso. 
A existência do mecanismo de contracorrente é muito importante, pois a quantidade de oxigénio dissolvido na água é muito inferior à que existe na atmosfera
Hematose Pulmonar
Os pulmões são as superfícies respiratórias mais evoluídas que existem.
Nos vertebrados terrestres, a hematose ocorre em órgãos especializados, os pulmões, basicamente constituídos por uma rede de tubos de diâmetro cada vez menor, que terminam em pequenos sacos, os alvéolos. 
Estes órgãos foram sofrendo alterações, sendo de notar, nestes animais, as seguintes tendências evolutivas:
· Aumento da compartimentação dos pulmões, que resultou num aumento da área da superfície respiratória:
· Especialização progressiva dos sistemas de ventilação;
· Aumento da eficiência da circulação sanguínea.
Osanfíbios possuem os pulmões mais simples e efetuam também hematose cutânea 
Os répteis possuem pulmões mais desenvolvidos que os anfíbios
As aves e os mamíferos possuem os aparelhos respiratórios mais complexos, apresentado algumas diferenças estruturais
Aves
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 eficácia da ventilação. Para além disso, estas estruturas facilitam o voo das aves, pois tornam-nas menos densas e contribuem para a dissipação de 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, pelos pulmões e pelos sacos aéreos anteriores.
Para que o ar percorra todo o sistema respiratório de uma ave, são necessários dois ciclos ventilatórios.
O ar entra para os sacos posteriores – 1ª inspiração
O ar passa para os pulmões onde ocorre a hematose – 1ª expiração
O ar dos pulmões passa para os sacos anteriores – 2ª inspiração
O ar contido nos sacos posteriores passa para os pulmões e o ar dos sacos anteriores é expelido para o exterior – 2ª expiração
A hematose ocorre apenas nos pulmões, mais precisamente nos parabrônquios, que são finos canais, abertos nas duas extremidades.
Tal como acontecia com a água no caso das brânquias, o ar circula nos parabrônquios no sentido oposto ao da circulação sanguínea - mecanismo de contracorrente - o que aumenta a eficiência da hematose.
Mamíferos
No caso dos mamíferos, incluindo o Homem, a superfície respiratória é constituída por milhões de alvéolos pulmonares, dispostos em cacho à volta dos bronquíolos. 
Nestes animais, ao contrário das aves, o ar circula em dois sentidos opostos. 
Um ciclo ventilatórios é composto por dois momentos. 
O ar passa através da traqueia, dos brônquios e dos bronquíolos, até chegar aos alvéolos, altamente irrigados, onde se dá a hematose pulmonar – inspiração
O ar percorre o caminho inverso até ser expulso para o exterior – expiração 
Como nos alvéolos pulmonares, a pressão parcial de oxigénio é maior do que no sangue, este gás difunde-se dos alvéolos para o interior dos capilares. No caso do dióxido de carbono, a pressão parcial desse gás é maior no sangue do que nos alvéolos, dando-se uma difusão em sentido contrário. Nos tecidos, e como resultado da sua utilização na respiração, a pressão parcial do oxigénio é menor nas células do que no sangue que as ela chega, ao passo que a pressão parcial de dióxido de carbono é menor no sangue do que nas células onde se forma durante a respiração. Em consequência, o oxigénio difunde-se dos capilares para as células, fazendo o dióxido de carbono um percurso inverso. 
	Organismo
	Superfície respiratória
	Difusão
	Moluscos
	Superfície corporal
	Direta
			Insetos
	Traqueias
	
	Peixes
	Brânquias
	
Indireta
	
Anfíbios
	Branquial
Tegumento
Pulmões
	
	Répteis
	
Pulmões
	
	Aves
	
	
	Mamíferos
	
	
Em suma:
Regulação nervosa e hormonal nos animais
Noção de sistema e homeostasia
Sistema - é toda a matéria e energia que existe dentro de uma região bem definida
Em Termodinâmica, consideram-se três tipos de sistemas:
· Sistema aberto – aquele que estabelece troca de matéria e de energia com o exterior
· Sistema fechado – aquele que estabelece troca de energia com o exterior, mas não troca matéria
· Sistema isolado – aquele que não realiza trocas nem de energia nem de matéria com o exterior
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. 
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 sistema biológico entra num estado de desagregação designado por doença.
· Se os mecanismos homeostáticos conseguirem repor o equilíbrio, o estado normal é restabelecido 
· Caso contrário, o sistema biológico encontra o seu fim, advindo a sua morte
No sentido de evitar a perda de homeostasia, a atividade dos órgãos é controlada e regulada, respondendo às alterações, quer do meio interno como externo, através de mecanismos de retroalimentação ou feedback
Sistema de feedback positivo - alimenta a resposta
Sistema de feedback negativo - reverte o sistema para um determinado ponto
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
· Sistema hormonal para respostas mais lentas que envolvem a libertação de mensageiros químicos para os fluídos circulantes, até atingirem os órgãos-alvos, órgãos recetores capazes de detetar a presença destes mensageiros químicos
Sistema nervoso e regulação nervosa
No sentido de responder, de forma rápida, às alterações do ambiente e de manter o equilíbrio do seu meio interno, os animais desenvolveram um conjunto de células, tecidos e órgãos que constituem o sistema nervoso 
Este sistema compreende o sistema nervoso central (SNC – encéfalo e medula espinal) e o sistema nervoso periférico (SNP – nervos)
A unidade básica do sistema nervoso é o neurónio, célula nervosa onde se distinguem três zonas:
· Corpo celular - onde se localiza o núcleo e a maior parte do citoplasma com os restantes organelos 
· Dendrites - ramificações citoplasmáticas que recebem o impulso nervoso de outros neurónios ou dos órgãos recetores
· Axónio - prolongamento citoplasmático e com ramificações terminais que conduz o impulso nervoso e o transmite a outro neurónio ou a células.
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.
 
Neurónios sensitivos ou aferentes – dos recetores sensoriais para os centros nervosos
Neurónios motores ou eferentes – dos centros nervosos para os órgãos recetores 
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
Impulso nervoso
Todas as células, e de forma particular os neurónios, apresentam diferenças de concentrações de iões entre a face interna e a face externa da sua membrana citoplasmática 
O fluido extracelular que rodeia os neurónios apresenta elevadas concentrações de Na+ e baixas concentração de K+ 
Por outro lado, no meio intracelular existem baixas concentrações de Na+ e elevadas concentrações de K+
Como o citoplasma dos neurónios contem proporcionalmente menor quantidade de iões positivos do que o fluido extracelular, a superfície interna da membrana apresenta carga elétrica negativa, enquanto a face externa apresenta carga elétrica positiva.
Desta forma gera-se um potencial elétrico entre as duas faces da membrana – potencial de membrana – que quando o neurónio está em repouso é da ordem dos -70mV – potencial de repouso. 
O sinal negativo indica que o interior da célula tem carga global negativo, relativamente ao exterior.
O potencial de repouso deve-se à diferença de concentração de Na+ e K+ dentro e fora da célula.
Esta diferença mantem-se devido ao funcionamento de bombas de sódio e potássio que bombeiam sódio para o meio externo (3 Na+) e potássio para o meio interno (2 K+) 
Desta forma, a célula perde cargas positivas, gerando-se um excesso de cargas negativas no interior da célula, relativamente ao exterior
A transmissão do impulso nervoso ocorre devido às sucessivas aberturas e fechos dos canais de Na+ e K+ de forma passiva
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