Biologia e Geologia 10º ano | Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos

BIOLOGIA | 10º ANO

 


RESUMO DA MATÉRIA

POWERPOINTS

VÍDEOS

EXERCÍCIOS

METAS CURRICULARES


 

A OBTENÇÃO DE MATÉRIA PELOS SERES HETEROTRÓFICOS

 

 

1. A OBTENÇÃO DE MATÉRIA PELOS SERES HETEROTRÓFICOS

Dependendo da forma como os seres vivos obtêm a energia química de que necessitam para sobreviver, são classificados em duas classes distintas:

  • Seres autotróficos: seres que conseguem sintetizar a sua própria matéria orgânica a partir de matéria inorgânica, utilizando uma fonte de energia externa, pelo processo de fotossíntese. São exemplos as plantas, as algas e algumas bactérias.
  • Seres heterotróficos: seres vivos que apenas conseguem sintetizar a sua matéria orgânica a partir de outra matéria orgânica que lhe é fornecida pelo meio ambiente. São, portanto, dependentes da matéria orgânica produzida pelos seres autotróficos.

 

1.1 Permuta de matéria entre as células e o meio: Ultra-estrutura da membrana celular

Como já foi referido, as células possuem uma membrana plasmática ou celular, que:

  • Delimita exteriormente a célula
  • Mantém a integridade celular
  • Cria uma barreira seletiva que assegura uma superfície de troca de substâncias, de energia e de informação entre o meio intracelular e extracelular.

Do ponto de vista químico, as membranas são complexos lipoproteicos, podendo também conter glícidos. Os fosfolípidos são os principais lípidos que fazem parte da membrana. Tanto os glicolípidos como os fosfolípidos possuem uma extremidade polar, hidrofílica, e uma extremidade apolar, hidrofóbica. Também as proteínas membranares possuem zonas hidrofóbicas e zonas hidrofílicas.

 

O estudo da membrana plasmática foi evoluindo graças ao trabalho de vários cientistas e à evolução tecnológica. Existem dois modelos que tentam explicar a estrutura da membrana celular:

  • “Modelo de Sanduíche”, de Danielli e Davson (1952)

Atendendo ao comportamento dos fosfolípidos na presença de água, este modelo defendia a existência de uma bicamada fosfolipídica que garantia que as cadeias hidrofóbicas ficassem estabilizadas, voltadas para o interior da bicamada, enquanto as proteínas se ligavam às extremidades hidrofílicas dos lípidos, revestindo a bicamada interne e externamente. Ao longo da bicamada existiriam interrupções, rodeadas por proteínas, que formariam passagens nas quais poderiam circular os iões e as substâncias polares. Por outro lado, as substâncias não polares entrariam diretamente, atravessando a bicamada.

  • “Modelo de mosaico fluido”, de Singer e Nicholson (1972)

É o modelo atualmente aceite. Este também considera a existência de uma bicamada fosfolipídica na qual as proteínas podem estar inseridas (proteínas intrínsecas), ou à superfície da membrana plasmática na face interna ou externa (proteínas extrínsecas ou periféricas), lembrando um mosaico fluido. Os glícidos encontram-se à superfície da membrana ligados a lípidos (glicolípidos) ou a proteínas (glicoproteínas).

 

As membranas não são estáticas, apresentando tanto os fosfolípidos como as proteínas movimentos. No caso dos fosfolípidos, estes apresentam mobilidade lateral.

A membrana celular possui permeabilidade seletiva, isto é, permite a passagem facilitada de certas substâncias, dificultando ou impedindo a passagem de outras. Os processos através dos quais as substâncias atravessam as membranas biológicas são de dois tipos distintos:

  • Processos passivos – não implicam dispêndio de energia e incluem: 
    • Difusão Simples: as partículas deslocam-se de zonas onde a sua concentração é maior para zonas onde esta é menor (movimentação a favor do gradiente de concentração), até se atingir uma distribuição uniforme dessas partículas. A velocidade de movimentação do soluto é diretamente proporcional à diferença de concentração entre os meios intracelular e extracelular.
    • Difusão Facilitada: as substâncias atravessam a membrana a favor do gradiente de concentração, ou seja, da região onde se encontra a maior concentração de soluto para a região de menor concentração; A velocidade do processo é superior se comprada à difusão simples, pois neste caso o transporte é mediado por permeases às quais as substâncias a transportar se ligam, sendo o processo constituído por três fases:
        1. Combinação da molécula ou substância a transportar com a permease, na face externa da membrana;
        2. Alteração da conformação da permease para permitir a passagem da molécula através da membrana e separação da permease;
        3. Retoma da forma inicial da permease.
    • Osmose: refere-se à movimentação da água através de uma membrana semipermeável (permeável ao solvente – a água – e impermeável aos solutos), de um meio hipotónico (meio de menor concentração de soluto e mais moléculas de água) para um meio hipertónico (meio de maior concentração de soluto e menos moléculas de água). Este processo depende, exclusivamente, das concentrações do soluto nas duas soluções. Quando os dois meios se tornam isotónicos, isto é, quando os dois meios atingem iguais concentrações de soluto, o movimento da água passa a ser idêntico nos dois sentidos.

 

Devido às diferenças morfológicas entre as células animais e vegetais, estas apresentam diferentes comportamentos.

Desta forma, quando uma célula vegetal se encontra mergulhada numa solução hipotónica, vai absorvendo água – por osmose – até atingir o estado de equilíbrio, ficando túrgida. Nesta situação o vacúolo aumenta e empurra o citoplasma contra a parede celular O conteúdo celular exerce pressão de turgescência, mas esta é contrabalançada pela resistência oferecida pela parede celular. Por outro lado, quando uma célula vegetal é mergulhada numa solução hipertónica perde água, o citoplasma contrai-se parcialmente e fica preso à parede celular apenas por alguns filamentos, denominados por filamentos de Hetch. Neste caso a célula se encontra-se plasmolisada.

No caso das células animais, uma vez que não possuem parede celular, ao serem mergulhadas numa solução hipotónica, pode ocorrer a sua lise devido ao aumento do volume celular, ficando também plasmolisadas, ao serem mergulhadas num meio hipertónico.

 

  • Processos ativos: implicam dispêndio de energia e há intervenção de proteínas transportadoras. Ocorrem em situações biológicas em que iões ou moléculas necessitam de ser transportados, através da membrana, de regiões onde se encontram menos concentrados para regiões onde se encontram mais concentrados, ou seja, contra o gradiente de concentração.
    • Transporte ativo, bomba de Sódio e Potássio: é um complexo enzimático membranar que se pode encontrar em praticamente todas as células animais. Esta enzima (ATPase) requere energia, sob a forma de ATP, e movimenta em sentidos opostos iões Sódio (Na+) e iões Potássio (K+), saem 3 iões de Sódio e entram 2 iões de potássio,  através da membrana.
    • Transporte em grande quantidade (permite o movimento de macromoléculas, partículas com maiores dimensões, ou mesmo pequenas células entre o interior e o exterior da célula):
      • Endocitose: transporte em que há inclusão de material por invaginação da membrana plasmática, formando-se uma vesícula endocítica. Esta pode designar-se fagocitose, quando a célula emite pseudópodes (“falsos-pés”), que envolvem partículas sólidas e as incluem em vesículas fagocíticas, ou pinocitose que é um processo semelhante mas envolve a inclusão de fluidos através da invaginação da membrana, seguida da formação de vesículas pinocíticas no interior da célula.
      • Exocitose: é o processo inverso da endocitose.

 

1.2 Ingestão, digestão e absorção

Para que os alimentos ingeridos pelos seres heterotróficos possam ser utilizados a nível celular têm que, primeiramente, passar por vários processos, como:

  • Ingestão – introdução dos alimentos no organismo;
  • Digestão – processo que consiste na transformação e simplificação de moléculas complexas constituintes dos alimentos, em moléculas mais simples, através de reações de hidrólise catalisadas por enzimas (moléculas de natureza proteica), de forma a poderem ser utilizadas e integradas no organismo;
  •  Absorção – consiste na passagem  das substâncias resultantes da digestão para o meio interno.

 

A digestão pode ocorrer no interior das células –  digestão intracelular  – ou fora das células –  digestão extracelular – em cavidades ou em órgãos especializados.

  • Digestão intracelular
    • Os organelos complexo de Golgi, lisossomas e retículo endoplasmático, estão diretamente envolvidos na digestão intracelular. Esta ocorre após as partículas alimentares serem interiorizadas na célula, pelo processo de endocitose, formando-se vesículas endocíticas. A nível do retículo endoplasmático, formam-se proteínas enzimáticas que são incorporadas em vesículas, como os lisossomas, que as transportam até ao complexo de Golgi. Aqui, estas fundem-se com as vesículas endocíticas, formando um vacúolo digestivo, onde ocorre a digestão intracelular. Os resíduos que se formam neste processo são expulsos da célula por exocitose. Este tipo de digestão é típica de seres eucarióticos unicelulares, como a ameba ou a paramécia.
  • Digestão extracelular
    • Característica dos seres heterotróficos multicelulares, pode ser:
      • Extracorporal: no caso dos cogumelos, estes, através das suas hifas, libertam enzimas digestivas sobre o substrato no qual se encontram, ocorrendo a digestão extracorporal, seguida de absorção das substâncias mais simples, também a nível das hifas.
      • Intracorporal (maioria dos animais). Esta última ocorre em tubos digestivos, mais ou menos complexos, apresentando diferentes órgãos especializados. O tubo digestivo pode ser incompleto, se apresentar uma única abertura, ou completo, no caso de apresentar duas aberturas: a boca e o ânus.

 

Vantagens de um tubo digestivo completo:

  • Como os alimentos se deslocam num único sentido, a digestão e a absorção são sequenciais ao longo do tubo, o que se traduz num aproveitamento muito mais eficaz.
  • A digestão pode ocorrer em diferentes órgãos, permitindo aos alimentos estarem sujeitos a tratamento mecânico e à ação de diferentes enzimas.
  • A absorção é mais eficiente.
  • Os resíduos não digeridos acumulam-se durante algum tempo, sendo depois expulsos através do ânus.

voltar ao topo


 

Revê aqui a matéria/resumo/síntese de Biologia e Geologia:

voltar ao topo


 

VÍDEOS

Para navegar entre os vários vídeos clicar na parte superior direita do player.

(podem sugerir mais vídeos enviando link na caixa de comentários no final deste post)

voltar ao topo


 

EXERCÍCIOS

Em breve

voltar ao topo


 

O que tens de saber neste capítulo, segundo o programa de Biologia e Geologia – 10º ano:

 

BIOLOGIA

UNIDADE 1 – OBTENÇÃO DE ENERGIA

SUBDOMÍNIO 1: OBTENÇÃO DE ENERGIA PELOS SERES VIVOS HETEROTRÓFICOS

 

  • Recordar e/ou enfatizar:
    • O conceito de heterotrofia.
    • Os organelos envolvidos no movimento de substâncias através da membrana celular e no seu processamento no meio interno.
    • Os conceitos de endocitose e exocitose.
    • A distinção e complementaridade dos conceitos de ingestão, digestão e absorção
    • O estudo comparativo da digestão extracelular, em cavidades gastrovasculares (p. ex. hidra), em tubos digestivos incompletos (p.ex. planária) e completos de diferente complexidade (p. ex. minhoca e homem).

 

  • Palavras-chave:
    • Seres heterotróficos
    • Absorção
    • Ultraestrutura da membrana celular
    • Osmose
    • Difusão
    • Transporte facilitado
    • Transporte ativo
    • Ingestão
    • Fagocitose
    • Pinocitose
    • Digestão intracelular
    • Vacúolo digestivo
    • Lisossoma
    • Retículo endoplasmático
    • Complexo de Golgi
    • Enzima
    • Digestão extracelular
    • Cavidade gastrovascular
    • Tubo digestivo

voltar ao topo


 

Documentos curriculares de referência em vigor

 


 

Todos os capítulos do programa de Biologia e Geologia – 10º ano:

 

BIOLOGIA

GEOLOGIA

  • TEMA I – A GEOLOGIA, OS GEÓLOGOS E OS SEUS MÉTODOS
    • A Terra e os seus subsistemas em interação
    • As rochas, arquivos que relatam a história da Terra
    • A medida do tempo e a idade da Terra
    • A Terra, um planeta em mudança
  • TEMA II – A TERRA, UM PLANETA MUITO ESPECIAL
    • Formação do Sistema Solar
    • A Terra e os planetas telúricos
    • A Terra, um planeta único a proteger
  • TEMA III – COMPREENDER A ESTRUTURA E A DINÂMICA DA GEOSFERA
    • Métodos de estudo para o interior da Geosfera
    • Vulcanologia
    • Sismologia
    • Estrutura interna da geosfera

voltar ao topo


 

Também te pode interessar…

Ajuda o nosso site colocando gosto na nossa página de Facebook!