Osmorregulação em meio aquático

Os fluídos internos dos peixes ósseos marinhos hipótonicos em relação á água do mar têm tendência para perder água, por osmose, através do corpo e a ganhar sais por difusão.

A osmorregulação contraria esta tendência:

-->ingestão de água, inevitavelmente acompanhada de sais dissolvidos;

-->secreção de sais, por transporte activo, através das branquias;

-->urina escassa e muito concentrada;

Nos peixes de água doce os fluídos internos são hipertónicos em relação á água têm a tendência para captar água, por osmose, através do corpo e a perder sais por difusão.

A osmorregulação contraria esta tendência:

-->não ingestão de água;

-->incorporação de sais por transporte áctivo, através das brânquias;

-->a urina muito diluida e abundante, com absorção activa de sais;

Osmorregulação

A manutenção do equilibrio da água e dos solutos entre a célula e o meio extracelular, independentemente das variações no meio externo, é vital para a sobrevivência dos animais.

O conjunto de mecanismos que permitem manter a pressão osmótica dentro de limites compatíveis com a vida designa-se por osmorregulação.

Termorregulação

Termorregulação é um termo que, em biologia, se refere ao conjunto de sistemas de regulação da temperatura corporal de alguns seres vivos. Esta regulação é exercida graças à coordenação entre a produção (termogénese) e libertação (termodispersão) do calor orgânico interno.A termorregulação é, deste modo, um mecanismo de homeostasia, já que na presença de grandes oscilações térmicas externas, possibilita a manutenção da temperatura corporal dentro de fronteiras definidas.

No caso do ser humano:

No homem (ser endotérmico e homeotérmico), a temperatura é regulada, em circunstâncias normais, para cerca de 37 °C.Quando se verifica um aumento de temperatura no exterior, o corpo humano, através de mecanismos homeostáticos de termorregulação, diminui a temperatura corporal por processos como a vasodilatação e a produção de suor, que evapora, diminuindo a temperatura ao nível da pele. Dá-se, assim, um feedback/retroacção negativa Quando a temperatura externa diminui , o centro coordenador envia, então, uma mensagem nervosa por vias eferentes de modo a ocorrer vasoconstrição e contracção muscular .
A termorregulação dá-se através de mensagens nervosas. O processo apresentado relativo ao ser humano ocorre igualmente em várias espécies (principalmente mamíferos e aves, como foi referido).

Curiosidades #3

Estudos recentes indicam que a interacção dos animais de companhia aceleram a recuperação das pessoas doentes, reduzem o stress e promovem os laços familiares.

Estrela-do-mar :)

Como todos os caladificanicos, as estrelas–do–mar são animais marinhos. O seu corpo pode ser liso, granuloso ou com espinhos bem evidentes, apresentando cinco pontas ocas, chamadas braços. O corpo é duro e rígido, devido seu endoesqueleto, e pode ser quebrado em partes se tratado rudemente. Apesar disso, o animal consegue dobrar-se e girar os braços quando passeia ou quando seu corpo se encontra em espaços irregulares entre rochas ou outros abrigos. O corpo das estrelas do mar tem simetria pentarradiada.
As estrelas–do–mar podem ter entre alguns centímetros e um metro de diâmetro. Estes animais movem-se usando a retracção e a distensão dos seus pés ambulacrários. A respiração do animal é branquial e sua reprodução é feita sobretudo através da regeneração, ou seja, se um dos braços desse animal for cortado pode desenvolver uma estrela do mar nova. Se a reprodução for sexuada, a estrela do mar tem um estado larvar. As estrelas do mar não possuem lanterna de Aristóteles e por isso não podem mastigar os alimentos. Para se alimentar lança o estômago pela boca, localizada em sua face oral localizada na parte inferior. É dotada de sistema digestivo completo, e o seu ânus localiza-se na parte superior; proximamente encontramos uma placa madreporita, que actua como um filtro de água para o animal.

Regulação Hormonal

As hormonas são moléculas orgânicas segregadas, em regra por glândulas do sistema endócrino.

Estas são lançadas na corrente sanguinea, actuam sobre células-alvo desencadeando uma determinada reacção.

As hormanas funcionam como mensageiros quimicos entre as glândulas e os diferentes orgãos do corpo.

As hormonas circulam em baixas concentrações, ligam-se a receptores de elevada especificidade existentes nas células-alvo e nunca são segregadas a uma taxa constante.

Regulação Nervosa

A unidade ou célula básica do sistema nervoso é o neurónio.

--> No neurónio distinguem-se diferentes zonas:

-corpo celular: Zona central, com núcleo e citoplasma, processa informação e emite mensagens;

-Dentrites: Prolongamentos citoplasmáticos ramificados, recebem e conduzem ao corpo celular estímulos nervosos com origem no ambiente ou noutros neurónios;

-Axónio: Prolongamento citoplasmático fino e longo, transmite as respostas nervosas provenientes do corpo celular e outros neurónios ou a um orgão efector.

O axónio pode ser recoberto por uma bainha de mielina.

O conjunto formado pelo axónio e pela bainha de mielina, caso exista, designa-se por fibra nervosa.

As fibras nervosas agrupam.se em feixes, sendo estes envolvidos num tecido de ligação que integra vasos sanguíneos.

Estes feixes de fibras nervosas constituem os nervos.

-->Impulso nervoso

Os neurónios são células altamente sensíveis a estímulos do meio.

Em resposta a essas variações ambientais geram-se alterações da natureza electroquimica que percorrem as suas membranas, constituindo um sinal denominado impulso nervoso.

--> Potencial de repouso

Quando o neurónio está em repouso, não sendo sujeito a nenhum estímulo nem transmitindo qualquer impulso nervoso, o potencial de membrana é chamado potencial de repouso.

Nestas circunstâncias, o interior da membrana apresenta carga negativa e o exterior apresenta carga positiva.

--> potencial de acção

Quando o neurónio é estimulado por qualquer modificação ambiental a permeabilidade da sua membrana para certos iões altera-se ocorrendo uma rapida inversão da polariedade da membrana, ficando o seu interior com carga negativa.

Quando o potencial de acção atinge a extremidade do axónio surge uma zona de junção a outro neurónio ou a um órgão efector, a sinapse.

Na maioria das sinapses existe um espaço extracelular entre as células conectadas, a fenda sinaptica através da qual a mensagem nervosa terá de passar.

Na extremidade do axónio existem vesículas carregadas de substâncias quimicas produzidas pelo neurónio-os neurotransmissores.

Chegado o potencial de acção as vesículas fundem-se com a membrana do neurónio pré-sinaptico e libertam os neurotransmissores, por exocitose na fenda sináptica. Estes ligam-se rapidamente a receptores específicos da membrana da célula pós-sináptica, desencadeando um potencial de acção que dá continuidade á mensagem nervosa.

Mais uma aula laboratorial

O nosso último trabalho laboratorial veio a incidir com a matéria que estavamos a abordar nas aulas. Este trabalho teve a realização de uma dissecação de um peixe (faneca). Foi muito engraçado :)
Vimos eventualmente as branquias que tanto se falou nas aulas anteriores, e nao só, vimos também todos os orgãos respectivos deste peixe...
Gostei muito :) , e foi assim mais uma aula laboratorial proporcionada pelo nosso professor e director José Salsa

Trocas gasosas nos animais

Trocas gasosas através da Superficie corporal:

Em certos animais a superficie do corpo pode funcionar como orgão de trocas gasosa, com a difusão directa dos gases, sem necessidades de um sistema respiratorio diferenciado. É o caso de animais aquáticos simples como a hidra e a planária.

A minhoca também realiza trocas gasosas através do seu tegunemto. Sendo um animal terrestre a minhoca tem que manter permanentemente húmido o seu tegumento de moda a facilitar as trocas.

Trocas gasosas através da traqueia:

Os insectos como o gafanhoto, apresentam um sistema respiratorio baseado numa rede de canais, as traqueias, que se ramificam no interior do corpo e comunicam directamente com as células, sem intervenção de um fluido circulante. O ar entra por órificios localizados ao longo do corpo e enche as traqueias num fluxo de oxigénio que permite elevadas taxas metabólicas.

Trocas gasosas através das branquias

As brânquias ou guelras são os orgãos típicos dos animais aquáticos e, em regra, diferenciam-se em evaginações da superficie corporal. Estas estruturas, morfologicamente protegidas ou não, contactam directamente com a água.
Nos peixis ósseos, como a truta e a faneca, as brânquias são internas e encontram-se protegidas por opérculos. Estas são formadas por uma quantidade de lamelas altamente vascularizadas que, no seu conjunto, representam uma extensa area de contacto com a água, um meio relativamente pobre em oxigenio dissolvido.
A disposição das lamelas facilita a hematose branquial, na medida em que o sentido de circulação de sangue nas lamelas é contrário ao fluxo de água que passa entre elas. Este fluxo de água resulta da sua contínua renovação no interior das cavidades branquiais, que entra pela boca e sai pelas fendas operculares.

Trocas gasosas através dos pulmões:

Os pulmões são superffícies respiratórias presentes em todos os vertebrados terrestres. Dos Anfibios aos Mamíferos, os pulmões apresentam uma crescente complexidade e profressivo aumento da área superficial, características relacionadas com a crescente dimensão e necessidades metabólicas dos organismos.
No caso dos mamíferos, como o porco ou o ser humano, os pulmões apresentam consistência esponjosa, um ve que são formados por ilhões de alvéolos pulmonares, estruturas em forma de saco que se diferenciam, em cacho, nas extremidades de finos canais condutores do ar, os bronquíolos. Os alvéolos pulmonares possuem paredes muito finas, revestidas por uma densa rede de capilares sanguíneos. Na inspiração, o ar passa da traqueia aos brônquios e destes aos bronquíolos até preencher o interior dos alvéolos, onde ocorre a hematose pulmunar. A maior pressão parcial de oxigénio nos alvéolos força a sua difusão para a rede capilar e a maior pressão parcial de dióxido de carbono no sangue dos capilares obriga este gás a difundir-se para o interior até ao exterior, num movimento denominado expiração. O oxigénio, captado pelo sangue pelo sangue nos pulmoes, será distribuido a todas as células do corpo.

Reflexão:

Visto isto, todos os animais são constituidos por orgão que lhe aseguram a sua sobrevivÊncia. Cada um está apropria ao seu espaço e modo de vida :)

Trocas gasosas nas plantas

Respiração, Fotossintese, Transpiração

Através dos estomas a planta capta o oxigénio necessário á realização da respiração celular e liberta CO2;

Para a realização da fotossintese capta dioxido de carbona e liberta oxigénio;

Durante a transpiração, a planta também liberta vapor de água através dos estomas;

Funcionamento dos estomas:

A abertura dos estomas é condicionada por vários factores, como a concentração de iões, a disponibilidade de dioxido de carbono, a luz, a temperatura, o vento ou a quantidade de água no solo.

Reflexão:

Sendo assim se um estoma for condicionado pela quantidade de água presente nas células, esta quando se desloca para dentro das células estomáticas deixam--nas turgidas o que leva ao seu afastamento e aumentando a abertura do ostíolo.

Quando esta soituação se passa o contrário, ou seja, qundo a água sai das células estomáticas, estas aproximam-se fechando o estoma...

Respiração aeróbia

A respiração aeróbia é constituida em 4 fases:

1- Glicolise

É a etapa comum á fermentação, em que uma molécula de glicose é desdobrada em duas de ácido pirúvico, e ocorre no hialoplasma.

2- Formação di acetil-CoA

Nesta fase cada molécula de ácido pirúvico é descarboxilada e oxidada antes de constituir uma molécula de acetil-CoA.

Liberta-se uma molécula de CO2 e forma-se uma molécula de NADH.

Ocorre na matriz da mitocôndria.

3-Ciclo dee Krebs

Sequência ciclica de reacções responsáveis pela completa oxidação do substrato orgânico.

O acetil-CoA entra no ciclo combinando-se com um dos seus compostos.

Ocorrem 2 descarboxilações de iões de hidrogénio e electrões.

Forma-se uma molécula de ATP. Esta fase ocorre também na matriz da mitocôndria.

4-Cadeia respiratória

As moléculas de NADH e FADH2 cedem os electrões a uma cadeia de proteínas transportadoras ordenadas em função da sua afinidade para os electrões.

No final desta série de reacções encontra-se o aceitador final dos electrões, o oxigénio.

Rendimento:

O balanço energético desta via catabólica é de 38 ATP

Fermentação

A fermentação é um conjunto de reacções químicas controladas enzimaticamente, em que uma molécula orgânica (geralmente a glicose) é degradada em compostos mais simples, libertando energia. Este processo tem grande importância económica, sendo utilizado no fabrico de bebidas alcoólicas e pão, entre outros alimentos.

Dependendo do tipo de microrganismo presente, a fermentação pode ser:

-fermentação alcoólica - produz como produtos finais etanol e dióxido de carbono, produtos utilizados pelo Homem na produção de vinho,

cerveja e outras bebidas alcoólicas e do pão;

-fermentação acética - produz como produto final o ácido acético, que causa o azedar do vinho ou dos sumos de fruta e sua consequente transformação em vinagre;

-fermentação láctica - produz como produto final o ácido láctico, geralmente a partir da lactose do leite. O baixar do pH causado pela acumulação do ácido láctico causa a coagulação das proteínas do leite e a formação do coalho usado no fabrico de iogurtes e queijos.

#Pode-se considerar as reacções da fermentação divididas em duas partes principais: a glicólise e a redução do ácido pirúvico.

A glicólise é o conjunto de reacções iniciais da degradação da glicose, semelhantes em todos os tipos de fermentação e na respiração aeróbia. Tem início com a activação da glicose, que recebe dois grupos fosfato, fornecidos pelo ATP, que se transforma em ADP.

Os grupos fosfato, energéticos, são então transferidos para moléculas de ADP, transformando-as em ATP. O gliceraldeído transforma-se, por sua vez, em ácido pirúvico.
Sabe-se que a glicólise ocorre em praticamente todos os seres vivos, mesmo que complementada com outras reacções, o que parece confirmar que deverá ter sido o primeiro fenómeno eficiente de produção de energia em células.

A segunda parte da fermentação consiste na redução do ácido pirúvico resultante da glicólise.

Cada molécula de ácido pirúvico é reduzida pelo hidrogénio que é libertado pelo NADH2 produzido na glicólise, originando, conforme o tipo de organismo fermentativo, ácido láctico, ácido acético ou álcool etílico e dióxido de carbono.

Rendimento:

Assim, o rendimento energético líquido deste processo fermentativo é de apenas 2 moléculas de ATP por cada molécula de glicose degradada (recordemos que para activar a glicose foram investidos 2 ATP e que no final se produzem 4 ATP). Este processo é, portanto, muito pouco eficiente, pois apenas 4% da energia contida na molécula de glicose é disponibilizada para o organismo.

A fermentação não utiliza oxigénio e decorre no citoplasma das células, sendo cada etapa catalisada com a ajuda de uma enzima diferente.