Biologia e Geologia 10º e 11º ano

Resumos de Biologia e Geologia (10 e 11 anos) V1.1

Nuno Fernandes 2005/2006

GEOLOGIA 10

As rochas, arquivos que relatam a histria da TerraCiclo das rochas

Fig. 1 Ciclo das Rochas

Rochas sedimentares: formadas superfcie ou perto dela, a partir de deposies de sedimentos que, posteriormente, experimentam uma evoluo, sendo compactados e ligados entre si.

Rochas magmticas: resultantes da solidificao de magma. Rochas metamrficas: originadas a partir de rochas preexistentes que experimentam transformaes mineralgicas e estruturais, mantendo-se no estado slido. Essas transformaes so devidas a condies de presso e de temperatura elevadas ou aco de fluidos de circulao.

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Rochas sedimentaresOcorrem fundamentalmente duas fases na gnese de rochas sedimentares:

sedimentognese e diagnese. Sedimentognese: conjunto de processos fsicos e qumicos que compreendem a elaborao dos materiais que vo constituir as rochas sedimentares, o transporte e a deposio desses materiais. o o Eroso: remoo dos materiais previamente alterados das rochas, por agentes erosivos. Os materiais (clastos ou detritos) so transportados. Sedimentao: deposio desses materiais, que passam a denominar-se por sedimentos. Primeiro depositam-se os detritos mais densos e pesados e depois os menos densos e menos pesados. Se no houver perturbaes, a sedimentao realiza-se de forma regular, sendo que os sedimentos formam camadas horizontais, no deformadas estratos. Diagnese: conjunto de processos fsicos e qumicos que intervm aps a sedimentao e pelos quais os sedimentos evoluem para rochas sedimentares coerentes. No decurso da diagnese os sedimentos so compactados, desidratados e cimentados, ficando ligados entre si.

Rochas magmticas e rochas metamrficas Rochas magmticas: os magmas formam-se no interior da Terra e so misturas complexas de minerais fundidos, cristais em suspenso, e gases. O magma menos denso que o ar e que as rochas envolventes, por isso pode, quando sujeito a presses, movimentar-se, aproximando-se da crosta. Ao faz-lo, consolida, formando rochas magmticas. o Rochas magmticas intrusivas ou plutonitos: rochas resultantes da consolidao do magma no interior da crosta. Apresentam, geralmente, minerais desenvolvidos, identificveis vista desarmada, devido ao arrefecimento lento e em profundidade que propcio ao crescimento e desenvolvimento dos cristais. Ex: granito. o Rochas magmticas extrusivas, vulcnicas ou vulcanitos: rochas resultantes da consolidao do magma superfcie. Os minerais so de pequenas dimenses, podendo existir matria no cristalizada. Esta textura indica um arrefecimento rpido do magma. Ex: basalto.

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Rochas metamrficas: As rochas, em consequncia do dinamismo terrestre, podem ser deslocadas para zonas com diferentes condies. Se afundam na crosta, ficam sujeitas a maiores presses e temperaturas e, por vezes, a um ambiente qumico diferente. Embora mantendo o estado slido, alteram-se. Os principais factores de metamorfismo so a temperatura, a presso, os fluidos de circulao e o tempo.

A medida do tempo geolgico e a idade da TerraIdade relativa e idade radiomtrica Idade relativa (datao relativa): baseia-se no princpio da sobreposio de estratos e na existncia/presena de fsseis de idade em determinadas camadas. o Princpio da sobreposio de estratos: numa srie de rochas

sedimentares no deformadas, o estrato A que se encontra sobre o estrato B mais antigo do que este; ou seja, um estrato mais velho que aqueles que o recobrem e mais novo dos que os que lhe esto subjacentes. Idade absoluta (datao absoluta/radiomtrica): baseia-se na desintegrao de istopos radioactivos que se desintegram espontaneamente. Os istopos-pai desintegram-se em istopos-filho mais estveis. O tempo necessrio para que metade dos istopos-pai de uma rocha se desintegrem em istopos-filho, denomina-se por semivida.

A Terra, um planeta em mudanaPrincpios bsicos do raciocnio geolgico Catastrofismo: alteraes superfcie da Terra so provocadas por catstrofes ocasionais. Uniformitarismo: alteraes ocorridas superfcie so provocadas por processos naturais, graduais e lentos. O uniformitarismo pressupe que: o As leis naturais so constantes no espao e no tempo

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o

Princpio do actualismo as causas que provocaram determinados fenmenos no passado so idnticas s que provocam o mesmo tipo de fenmenos no presente

o

A maioria das mudanas geolgicas gradual e lenta. (teoria actualmente aceite): aceita os pressupostos do

Neocatastrofismo

uniformitarismo, mas atribui tambm um papel importante aos fenmenos catastrficos como agentes modeladores da superfcie terrestre.

Mobilismo geolgico Litosfera: camada mais exterior, rgida, constituda por crosta continental, crosta ocenica e uma parte do manto superior. Astenosfera: camada slida mas plstica, constituda por uma parte do manto superior e uma parte do manto inferior. Tipos de limites das placas litosfricas: Limites divergentes: situam-se nas dorsais ocenicas e so zonas onde gerada nova crosta. Geralmente as dorsais tm um vale central chamado rifte, onde h ascenso de material. Limites convergentes: verifica-se a destruio de placas litosfricas zonas de subduco: uma placa (a mais densa) afunda sob a outra (menos densa), sendo destruda. (A crosta ocenica mergulha sob a continental) Limites conservativos: situam-se no limite de falhas transformantes que cortam transversalmente as dorsais e ao longo das quais no se verifica destruio nem alastramento, mas apenas deslizamento de uma placa em relao outra.

Formao do sistema solarProvvel origem do Sol e dos planetas Teoria nebular reformulada (teoria actualmente aceite): esta teoria consiste na existncia de uma nbula formada por gases e poeiras que, devido a foras gravticas, se achatou e aumentou a sua velocidade de rotao, dando origem a que no seu centro se4



formasse um proto-sol. Este disco achatado tinha a matria mais densa mais prxima do centro e a menos densa mais afastada deste. Essa matria, comeou por chocar uma com a outra e agregar-se, formando planetesimais, aos quais se agregaria mais matria (a este choque e agregao de matria d-se o nome de acreo). Os planetesimais continuaram a chocar entre si, dando origem a proto-planetas que, devido a mais acreo e diferenciao, deram origem a planetas.

Planetas, asterides e cometas Planetas principais: descrevem as suas rbitas directamente em torno do Sol. Planetas secundrios ou satlites: descrevem translaes em torno dos planetas principais. Asterides: corpos rochosos de forma irregular que se deslocam geralmente entre as rbitas de Marte e Jpiter. Cometas: corpos muito primitivos dos sistema solar, rochosos, com rbitas muito excntricas relativamente ao Sol. So constitudos por ncleo, cabeleira e cauda. Meteorides: corpos de dimenses variveis, provenientes do espao, que se tornam incandescentes ao atravessar a atmosfera. O rasto luminoso deixado por eles ao atravessar a atmosfera chama-se meteoro. Quando uma parte dos meteorides consegue atingir a superfcie, tem o nome de meteorito.

Meteoritos Sideritos (frreos)

Composio Ligas de Fe-Ni Troilite (SFe)- no existe na Terra Cobalto Olivina Piroxenas

Percentagem 90 Fe 4 a 20 Ni 8 0,5 40 30 10 a 20 10 6 50 50

Aerlitos

Ligas de Fe-Ni Plagiclases Troilite Ligas de Fe-Ni

Siderlitos (petrofrreos)

Silicatos, principalmente plagiclases (feldspatos) + minerais ferromagnesianos como piroxenas e olivinaQuadro 1 Tipos de meteoritos e sua composio

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A Terra acreo e diferenciaoA diferenciao da Terra foi provocada por energia de diferentes fontes: Calor resultante do impacto dos planetesimais; Calor resultante da compresso dos materiais constituintes; Calor resultante da desintegrao radiactiva.

A Terra passou de um corpo homogneo para um corpo zonado, com ncleo denso, essencialmente constitudo por ferro, uma crosta, composta de materiais pouco densos, e o manto, formado por materiais de densidade intermdia, compreendido entre o ncleo e a crosta. Em consequncia da diferenciao formou-se ainda a atmosfera e a hidrosfera.

Sistema Terra-LuaGnese da Lua Teoria da fisso: esta teoria sustenta que a rotao da Terra primitiva seria to rpida que, devido fora centrfuga, uma poro dela se separou e foi arremessada para o espao dando origem Lua. Teoria da co-acreo ou concepo binria: teoria que afirma que a Terra e a Lua se formaram, simultaneamente, a partir da condensao da nbula solar primitiva. Teoria da captura: teoria que preconiza que a Lua se teria formado noutro local do sistema solar e que, devido fora gravitacional da Terra, foi capturada e comeou a orbitar em torno desta. Teoria da coliso com injeco (teoria mais aceite actualmente, pois apoiada por dados geoqumicos, geofsicos e gravitacionais): o impacto de um grande planetesimal provocou a volatilizao e ejeco de parte do interior e superfcie da Terra, ainda em formao. Posteriormente, este material sofreu acreo e diferenciou-se, formando, deste modo, a Lua. A Lua tem uma baixa fora gravtica, da que no tenha atmosfera nem hidrosfera. A superfcie da lua formada por zonas negras, os mares, planos e constitudos por basaltos e

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continentes, acidentados, constitudos por rochas claras, feldspticas, que reflectem bastante a luz.

A face da Terra continentes e fundos ocenicosreas continentais

Fig. 2 Corte atravs de uma rea continental

Escudos: rochas que afloram; formam os ncleos dos continentes. Plataformas estveis: zonas de escudos que no afloram porque esto cobertos de sedimentos.

Cinturas orognicas recentes: cadeias resultantes de colises entre continentecontinente ou placa ocenica-continente.

Fundos ocenicos

Fig. 3 Estrutura dos fundos ocenicos

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Domnio continental Plataforma continental: faz parte da crosta continental e prolonga o continente sob o mar. Talude continental: limite da parte imersa do domnio continental; tem declive acentuado. Domnio ocenico Plancies abissais: de profundidade compreendida entre 2500 e 6000m. Por vezes podem existir fossas. Dorsais: situam-se na parte mdia ou bordas ocenicas. Contm um vale central rifte.

Mtodos para o estudo do interior da geosferaMtodos directos Observao e estudo directo da superfcie visvel Explorao de jazigos minerais efectuada em minas e escavaes Sondagens

Mtodos indirectos Planetologia e astrogeologia: as tcnicas aplicadas no estudo de outros planetas do sistema solar podem ser usadas no estudo da Terra. Mtodos geofsicos o Gravimetria: estudo de variaes no campo gravtico da terra anomalias gravimtricas. A presena de rochas menos densas d origem a anomalias gravimtricas negativas; a presena de rochas mais densas, leva a anomalias positivas. o Densidade: comparao da densidade de rochas presentes a diversas profundidades.8



o o o

Geomagnetismo: estudo das alteraes no campo magntico da Terra. Sismologia: estudo dos sismos e da propagao das ondas ssmicas. Geotermismo: estudo da energia trmica da Terra.

VulcanologiaVulcanismo eruptivo

Fig. 4 Esquema estrutural de um vulco

Um vulco surge quando material slido, no manto terrestre, passa ao estado lquido, devido a um desequilbrio entre a presso e a temperatura, e ascende superfcie terrestre. O magma pode preencher espaos no interior da crosta, formando grandes reservatrios, as cmaras magmticas, ou reservatrios de menores dimenses, as bolsadas magmticas. Em

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torno destes reservatrios existem rochas, sobre as quais o magma exerce grande presso, denominadas por rochas encaixantes. Assim, surge uma abertura cratera por onde ejectada rocha no estado lquido magma e material incandescente, originando uma erupo vulcnica, em que h libertao de material no estado de fuso gnea (lava) e materiais slidos (piroclastos). O magma formado em profundidade sobe atravs de fracturas na crosta terrestre. Quando o magma chega superfcie passa a designar-se por lava. A ascenso do magma no tem que se fazer necessariamente por uma s chamin principal. Pode tambm subir por fissuras mais pequenas chamins secundrias. Ao longo de sucessivas erupes, vo-se depositando, em redor da cratera, lava consolidada, cinzas e fragmentos rochosos, constituindo assim o cone vulcnico. Um vulco considerado activo no caso de ter entrado em erupo recentemente, ou pelo menos durante perodos histricos. Um vulco do qual no h registo de existncia de actividade, que se apresenta bastante erodido e do qual no h registos de erupo considerado extinto. Vulces que no estejam completamente erodidos e dos quais no existem registos de actividade so considerados vulces adormecidos. Podem formar-se, na parte superior dos vulces, grandes depresses chamadas caldeiras. As caldeiras tm forma circular e paredes ngremes e podem formar-se devido ao afundimento da parte central do vulco, aps fortes erupes, em que grande quantidade de materiais rapidamente expelida, ficando um vazio na cmara magmtica. A existncia de fracturas circulares e o peso das camadas superiores provocam o abatimento do tecto da cmara. Podem tambm ocorrer erupes fissurais nas quais a lava expulsa atravs de fendas alongadas.Tipos de erupes (ver P. 170 livro, Erupes Havaianas, Estrombolianas, Vulcanianas, Peleanas)

Erupes explosivas: as lavas so muito viscosas, fluem com dificuldade e impedem a libertao de gases, o que provoca a ocorrncia de exploses violentas. Por vezes a lava no chega a derramar, constituindo estruturas arredondadas chamadas domas ou

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cpulas, dentro da cratera. A lava pode chegar a solidificar dentro da chamin formando agulhas vulcnicas. Erupes efusivas: a lava fluida, a libertao de gases fcil e a erupo calma, com derramamento de lava abundante. Se os terrenos onde ocorre a erupo forem planos, a lava pode constituir mantos de lava. Se houver declive acentuado podem formar-se correntes de lava. Erupes mistas: assumem aspectos intermdios entre as erupes explosivas e as erupes efusivas. Observam-se fases explosivas, que alternam com fases efusivas.

Vulcanismo residual Fumarolas: emisses de gases e vapores em regies com manifestaes de vulcanismo. o o Sulfataras: quando abundam os compostos de enxofre. Mofetas: quando abunda o dixido de carbono.

Giseres: repuxos intermitentes de gua e vapor. Nascentes termais: guas subterrneas sobreaquecidas devido ao calor dissipado nas regies vulcnicas. Se essas guas tm origem magmtica, designam-se por guas juvenis.

Vulces e tectnica de placas Vulcanismo associado a fronteiras divergentes predominantemente do tipo efusivo. Vulcanismo associado a fronteiras convergentes predominantemente do tipo explosivo. Vulcanismo intraplacas do tipo efusivo, associado existncia de pontos quentes relacionados com a presena de plumas trmicas.

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Fig. 5 - Formao de um manto de basalto e de uma cadeia vulcnica a partir de um ponto quente na extremidade de uma pluma trmica / Formao de uma cadeia de ilhas a partir de um ponto quente.

Sismologia

Sismo movimento vibratrio e brusco da crosta terrestre, devido, muitas vezes, a uma libertao de energia (sob o efeito de tenses causadas, na maioria das vezes pela movimentao das placas litosfricas; a litosfera acumula energia que libertada quando a presso suficientemente forte para provocar a ruptura do material) em zonas instveis do interior da Terra, que ocorrem num perodo de tempo restrito, em determinado local e que se propaga em todas as direces (ondas ssmicas). Depois da ruptura acima referida, do-se vrias outras rupturas secundrias rplicas. Tambm antes do abalo principal se podem sentir sismos de fraca intensidade, denominados por abalos premonitrios. O ponto em que a energia se liberta denominado por hipocentro e o ponto que se encontra superfcie, verticalmente sobre este, chama-se epicentro. O estudo dos fenmenos relacionados com a ocorrncia de sismos constitui a sismologia.

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o o

Macrossismos: sismos sentidos pela populao. Microssismos: sismos imperceptveis, que no causam danos significativos.

Fig. 6 - Representao do foco ou hipocentro, plano da falha e epicentro de um sismo

Causas dos sismos

Fig. 7 Causas dos sismos

Sismos tectnicos: so devidos a movimentos tectnicos. (A, B e C). Podem ter origem em foras de vrios tipos: o o Compressivas (A): os materiais so comprimidos, tendendo a diminuir a distncia entre as massas rochosas. Distensivas (B): levam ao estiramento e alongamento do material, aumentado a distncia entre as massas rochosas.

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o

Cisalhamento (C): os materiais so submetidos a presses que provocam movimentos horizontais, experimentando alongamento na direco do movimento e estreitamento na direco perpendicular ao movimento.

Sismos de colapso: so devidos a abatimentos em grutas e cavernas ou ao desprendimento de massas rochosas.

Sismos vulcnicos: so provocados por fortes presses que um vulco experimenta antes de uma erupo e por movimentos de massas magmticas relacionados com fenmenos de vulcanismo.

Efeitos dos sismos ondas ssmicas Ondas ssmicas: movimentos vibratrios de partculas que se propagam a partir do foco, segundo superfcies concntricas. o Ondas de volume (profundidade) Ondas P Ondas S o as partculas vibram num plano perpendicular direco de propagao; apenas se propagam em meios slidos; provocam mudanas da forma do material; podem tambm chamar-se ondas transversais. as partculas vibram paralelamente direco de propagao; a propagao produz-se por uma srie de impulsos de compresso e distenso atravs das rochas; propagam-se por todos os meios; so tambm chamadas ondas de compresso ou longitudinais; provocam variaes do volume do material.

Ondas superficiais (ondas L) Ondas de Rayleigh e ondas de Love Resultam da interferncia de ondas P e S;14



Ondas de Love: partculas vibram horizontalmente; Ondas de Rayleigh: partculas movimentam-se elipticamente.

Sismograma

Fig. 8 - Sismograma

Determinar a distncia epicentral (para distncias >100km) [(Diferena tempo chegada S e P)-1] x 1000 = DE km

Sismos e tectnica de placas Fronteiras convergentes Fronteiras divergentes Fronteiras transformantes Sismos intraplacas

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Descontinuidades internas da geosferaA constituio e as propriedades fsicas dos materiais terrestres variam com a profundidade, condicionando assim a velocidade das ondas P e S. A velocidade das ondas ssmicas aumenta com a rigidez dos materiais e diminui proporcionalmente sua densidade. A reflexo e refraco das ondas ssmicas permitem localizar trs superfcies de descontinuidade: Descontinuidade de Mohorovicic profundidade mdia de 40km, separa a crosta do manto. Descontinuidade de Gutenberg profundidade de 2883km, separa o manto do ncleo externo. Descontinuidade de Wiechert/Lehmann profundidade de 5140km, separa o ncleo externo do ncleo interno. Para cada sismo existe uma zona de sombra ssmica, compreendida entre ngulos epicentrais de 103 e 143, onde no so recebidas ondas P nem ondas S directas.

Estrutura interna da geosferaEstrutura baseada na composio: Crosta constituda por rochas metamrficas, granitos, rochas sedimentares e basalto Manto formado por peridotitos Ncleo constitudo por ferro e nquel

Estrutura baseada nas propriedades fsicas Litosfera slida e rgida Astenosfera slida, mas menos rgida e plstica Mesosfera - rgida Ncleo externo lquido Ncleo interno slido

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BIOLOGIA 10

Biosfera Ser vivo: ser que utiliza energia e matria do meio, necessrias sua manuteno e crescimento, reage a alteraes do meio, reproduz-se e tem constituio celular. Caractersticas que definem um ser vivo: nascem, reproduzem-se, morrem, reagem a estmulos, mantm o seu meio interno relativamente constante, interagem com o meio e tm constituio celular (podendo ser unicelulares ou multicelulares). As relaes trficas esto na base da evoluo dos ecossistemas. Existe um ciclo constante de matria entre os componentes biticos e abiticos dos ecossistemas. A energia transferida segundo um fluxo unidireccional, no voltando a entrar nos componentes biticos.

Organizao biolgica1. tomo unidade fundamental de toda a matria. 2. Molcula estrutura de tomos. 3. Clula unidade bsica da vida. 4. Tecido conjunto de clulas semelhantes, interdependentes, que realizam uma ou mais funes no organismo. 5. rgo conjunto de tecidos que interactuam, realizando uma ou mais funes no organismo. 6. Sistema de rgos grupo de rgos que, em conjunto, realizam determinadas funes no organismo. 7. Organismo grupo de vrios sistemas de rgos interdependentes, que funcionam como um todo. 8. Populao grupo de seres vivos da mesma espcie que vivem numa determinada rea, num dado perodo de tempo. 9. Comunidade grupo de seres vivos de vrias espcies que interactuam numa determinada rea, num determinado perodo de tempo. 10. Ecossistema conjunto de seres vivos que vivem numa determinada rea do meio e das interaces recprocas que entre eles se estabelecem.17



11. Biosfera subsistema que inclui todas as formas de vida existentes na Terra.

A base celular da vidaTeoria celular A clula a unidade bsica de estrutura e funo de todos os seres vivos. Todas as clulas provm de outras clulas. A clula a unidade de reproduo, de desenvolvimento e de hereditariedade de todos os seres vivos.

Organizao celular Clulas procariticas: no apresentam um ncleo individualizado e perfeitamente organizado. Clulas eucariticas: ncleo organizado, individualizado e delimitado pela membrana nuclear. o Clulas eucariticas animais vs vegetais: enquanto que as clulas vegetais possuem parede celular, plastos (cloroplastos, entre outros) e vacolos que vo aumentando com a idade, as clulas animais no tm plastos nem parede celular e os seus vacolos (quando existentes) so pouco desenvolvidos.

Fig. 9 Clula eucaritica animal

Fig. 10 Clula eucaritica vegetal

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Constituintes celulares Membrana celular (membrana plasmtica) constituinte celular que regular as trocas entre o meio intracelular e o meio extracelular. Citoplasma constituinte celular onde se encontram vrios organelos responsveis por diversas actividades celulares. O citoplasma apresenta uma massa semifluida, aparentemente homognea, onde se podem observar diversas estruturas, o hialoplasma. Mitocndrias organelo celular onde ocorrem importantes fenmenos de respirao aerbia, constituindo locais de intensa produo de ATP (energia). Complexo de Golgi conjunto de sculos achatados associado a vesculas esfricas. Armazena substncias de secreo. Lisossomas pequenas vesculas esfricas que se destacam do complexo de Golgi e onde se acumulam enzimas digestivas. Retculo endoplasmtico uma via de comunicao das clulas. constitudo por uma extensa rede de sculos achatados e de vesculas, distribudos no hialoplasma. So os canais de circulao das clulas. o o Retculo endoplasmtico rugoso: tem ribossomas sntese proteica. Retculo endoplasmtico liso: no tem ribossomas.

Vacolos so cavidades delimitadas por uma membrana e que contm geralmente gua com substncias dissolvidas, absorvidas pela clula ou elaboradas por ela. Locais onde ocorre digesto intracelular.

Incluses o o Incluses lipdicas: formadas por gotculas lquidas ou partculas slidas. Gros de secreo: substncias segregadas por clulas glandulares e que acabam por abandonar a clula.

Clios e flagelos so organelos locomotores. Quando so finos e numerosos tm o nome de clios, quando so longos e em pequeno nmero denominam-se por flagelos.

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Plastos grupo de organelos dinmicos, que s se encontram nas clulas das algas e das plantas, onde ocorrem diversos tipos de metabolismo. o Cloroplastos: so organelos geralmente ovides, que contm pigmentos fotossintticos, nomeadamente clorofilas, da a sua cor verde. Aparentemente os cloroplastos, quando observados ao microscpio, deslocam-se. Na verdade o hialoplasma que, animado de movimentos de ciclose, arrasta passivamente os cloroplastos.

Ncleo organelo celular que contm a informao que regula as actividades celulares. Est delimitado por um invlucro ou membrana nuclear.

Parede celular - constituinte presente em algumas clulas, colocado exteriormente membrana celular. de natureza celulsica, podendo ser posteriormente alterada a sua composio.

Biomolculas as molculas da vidaFunes dos nutrientes: fornecer energia renovar clulas repor substncias regulao multiplicao celular

Compostos inorgnicos gua e sais minerais. Compostos orgnicos glcidos, lpidos, prtidos e cidos nucleicos.

gua Intervm nas reaces qumicas, sendo um metabolito essencial. Actua como meio de difuso de muitas substncias. Regulador de temperatura. Intervm em reaces de hidrlise. Excelente solvente (solvente universal) principal funo.

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Compostos orgnicos Os compostos orgnicos so macromolculas (molculas grandes e complexas). So frequentemente polmeros, ou seja, so cadeias de unidades bsicas (monmeros).

Sntese e hidrlise de polmeros Atravs de reaces de condensao, os monmeros podem unir-se e formar cadeias cada vez maiores, originando polmeros. Por cada ligao de dois monmeros que se estabelece removida uma molcula de gua. Atravs de reaces de hidrlise, os monmeros podem separar-se uns dos outros.

Fig. 11 Reaces de condensao e hidrlise

Hidratos de carbono ou glcidosOs glcidos so compostos ternrios de carbono, oxignio e hidrognio. (COH) Existem trs grupos de glcidos: Monossacardeos so as unidades estruturais dos glcidos e classificam-se segundo o nmero de tomos de carbono que possuem (3C trioses; 4C tetroses; 5C

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pentoses; 6C hexoses). Os de maior importncia so as pentoses e as hexoses. Ex: hexose glicose; pentoses desoxirribose, ribose. Oligossacardeos (ligao de 2 a 10 monossacardeos) as molculas de monossacardeos podem estabelecer ligaes com outros tipos de molculas. Se dois monossacardeos reagem entre si, do origem a um dissacardeo; se trs monossacardeos reagem entre si formam um trissacardeo e assim sucessivamente. Polissacardeos so polmeros de monossacardeos. Ex: celulose1, amido2 e glicognio3.

Quadro 2 - Glcidos

Importncia biolgica dos glcidos (ee) Funo estrutural Funo energtica (utilizados directamente em transferncias energticas)

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A celulose um componente estrutural das paredes esquelticas das clulas. Cerca de 50% do carbono O amido constitui um importante material de reserva nas plantas. formado por dois polmeros de O glicognio uma forma de reserva nos animais. Nos vertebrados acumula-se no fgado e nos

das plantas faz parte da celulose.2

glicose.3

msculos. 22



LpidosOs lpidos so dificilmente solveis na gua e solveis em solventes orgnicos como o ter, o clorofrmio e o benzeno. Gorduras um dos principais grupos de lpidos com funes de reserva (triglicerdeos); so constitudas por trs cidos gordos e um glicerol. Fosfolpidos tm funo estrutural, principalmente ao nvel das membranas. So constitudos por carbono, oxignio, hidrognio, fsforo e azoto. So molculas polares. A parte hidroflica solvel na gua e constitui a zona carregada electricamente. A outra zona hidrofbica, ou seja, insolvel na gua. Assim, a molcula anfiptica.

Fig. 12 Representao de um fosfolpido.

Importncia biolgica dos lpidos (eep(v+h)) Reserva energtica Funo estrutural (constituintes das membranas celulares) Funo protectora (Ex: ceras que tornam superfcies impermeveis) Funo vitamnica e hormonal (h lpidos que entram na constituio de vitaminas e fazem parte das hormonas sexuais)

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Prtidos (COHN + )So compostos quaternrios de carbono, oxignio, hidrognio e azoto, podendo conter outros elementos. As molculas unitrias dos prtidos so os aminocidos. Estes podem ligar-se por reaces de condensao dando origem a pptidos e protenas. Os aminocidos possuem um grupo amina (NH2) e um grupo carboxilo (COOH) e hidrognio ligados ao mesmo carbono.

Aminocido Cad. Peptdica ProtenaFig. 13 Representao de um aminocido.

Pptidos as molculas de aminocidos podem reagir entre si, estabelecendo-se ligaes peptdicas. Na formao de um pptido estabelecem-se ligaes entre o grupo carboxilo de um aminocido e o grupo amina do outro.

Protenas so macromolculas de elevada massa molecular, constitudas por uma ou mais cadeias polipeptdicas. Esto envolvidas em todos os aspectos da vida. o o o o Estrutura primria: h uma sequncia linear de aminocidos unidos por ligaes peptdicas. Estrutura secundria: uma cadeia polipetdica pode enrolar-se em hlice devido interaco entre diversas zonas da molcula. Estrutura terciria: a cadeia em hlice pode enrolar-se e dobrarse sobre si mesma, tornando-se globular. Estrutura quaternria: vrias cadeias polipeptdicas globulares organizam-se, estabelecendo interligaes entre elas.

Fig. 14 Nveis de organizao das protenas. 24



Importncia biolgica das protenas

(ethima)

Funo estrutural (fazem parte da estrutura de todos os constituintes celulares) Funo enzimtica (actuam como biocatalisadores de quase todas as reaces qumicas que ocorrem nos seres vivos) Funo de transporte Funo hormonal (muitas hormonas tm constituio proteica) Funo imunolgica Funo motora (so os componentes maioritrios dos msculos) Funo de reserva alimentar

cidos nucleicos DNA ou ADN cido desoxirribonucleico RNA ou ARN cido ribonucleico

Natureza qumica dos cidos nucleicos Grupo fosfato Pentoses (desoxirribose e ribose) Bases azotadas

DNA cido fosfrico Desoxirribose Adenina, timina, guanina, citosina

RNA cido fosfrico Ribose Adenina, uracilo, guanina, citosina

Quadro 3 Quadro comparativo entre o DNA e o RNA

Os cidos nucleicos so polmeros de nucletidos. Importncia biolgica dos cidos nucleicos O DNA o suporte universal da informao hereditria (gentica), controlando a actividade celular. O DNA e o RNA intervm na sntese de protenas.

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Obteno de matria heterotrofia Seres autotrficos so capazes de elaborar matria orgnica, exclusivamente a partir de substncias minerais. Seres heterotrficos - s podem sintetizar molculas orgnicas a partir de outra matria orgnica; recebem do meio a matria que lhes serve de alimento. Um fluxo constante de materiais passa dos seres autotrficos (produtores) para os seres heterotrficos (consumidores) que aproveitam a matria presente nos organismos de que se alimentam. Os decompositores transformam a matria orgnica em matria inorgnica que passa a fazer parte do meio abitico. Essa matria utilizada pelos produtores e regressa, assim, ao meio vivo.

Permuta de matria entre as clulas e o meio ultra-estrutura da membrana celular A membrana celular assegura a integridade da clula e funciona como: Barreira de separao entre os meios intracelular e extracelular. Superfcie de troca de substncias, de energia e informao entre os meios referidos.

As membranas so complexos lipoproteicos e um grande nmero delas contm, tambm, glcidos. Os lpidos que fazem parte da membrana so principalmente fosfolpidos. Tanto os glicolpidos como os fosfolpidos possuem uma extremidade polar, hidroflica, e uma extremidade apolar, hidrofbica. As protenas membranares possuem tambm zonas hidrofbicas e zonas hidroflicas. Existem dois modelos de estrutura da membrana celular, o Modelo de Sanduche, de Danielli e Davson (1952) e o Modelo de mosaico fluido, de Singer e Nicholson (1972) modelo actualmente aceite.

Fig. 15 Modelos explicativos da estrutura da membrana celular 26



Conhecendo o comportamento dos fosfolpidos na presena de gua, admitiu-se que a membrana deveria ter uma estrutura complexa, na qual os fosfolpidos formariam uma bicamada. As cabeas polares estariam viradas para os meios intra e extracelular e as cadeias hidrofbicas estariam voltadas umas para as outras. Segundo o modelo de Danielli e Davson, a bicamada fosfolipdica garantia que as cadeias hidrofbicas ficassem estabilizadas, enquanto que as protenas se ligavam s extremidades hidroflicas dos lpidos. As interrupes na bicamada formariam passagens, atravs das quais poderiam circular os ies e as substncias polares. As substncias no polares entrariam directamente, atravessando a bicamada.

Fig. 16 Bicamada fosfolipdica e poro

O modelo de Singer o Nicholson considera a existncia de molculas proteicas, chamadas protenas intrnsecas, inseridas na bicamada de fosfolpidos. Outras protenas estariam superfcie da membrana, sendo denominadas por protenas perifricas ou extrnsecas. Existem tambm hidratos de carbono ligados a protenas na superfcie da membrana constituindo glicoprotenas, ou ligados a lpidos, formando glicolpidos.

Fig. 17 - Modelo de mosaico fluido

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As membranas no so estticas. Tanto os fosfolpidos como as protenas apresentam movimentos. Os fosfolpidos apresentam mobilidade lateral. Diversidade de processos de transporte

Fig. 18 Funes das protenas nos processos de transporte

Uma das propriedades fundamentais da membrana a permeabilidade selectiva, que consiste em facilitar a passagem de certas substncias e dificultar a passagem de outras. O movimento uma caracterstica da matria, pelo que as clulas trocam constantemente substncias com o meio. Existem diversos mecanismos pelos quais se realizam as referidas trocas, dependendo da configurao das substncias. Transporte mediado Actuam permeases (protenas especficas da membrana). O transporte mediado subdivide-se em: - Difuso facilitada: (pensa-se que neste processo no h mobilizao de energia por parte da clula); as substncias atravessam a membrana a favor do gradiente de concentrao, ou seja, da regio de maior concentrao de soluto para a regio de menor concentrao; este processo ocorre a maior velocidade do que na difuso simples na qual a velocidade de movimentao do soluto directamente proporcional diferena de concentrao entre os meios intracelular e extracelular. Neste processo actuam permeases s quais as substncias a transportar se ligam, sendo o processo constitudo por trs fases:

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1. combinao da molcula ou substncia a transportar com a permease, na face externa da membrana; 2. passagem da molcula atravs da membrana e separao da permease; 3. retoma da forma inicial da permease. Ainda dentro do transporte mediado existe o transporte activo. - Transporte activo: transporte de substncias contra o gradiente de concentrao. H a interveno de protenas transportadoras e envolve a transferncia de energia pela clula. Transporte em grande quantidade Subdivide-se em endocitose (de dois tipos: fagocitose e pinocitose) e exocitose. - Endocitose: transporte em que h incluso de material por invaginao da membrana plasmtica, formando-se uma vescula endoctica. Dentro da endocitose existe a fagocitose que implica a incluso de agregados moleculares atravs da emisso, por parte da clula, de pseudpodes (falsos-ps) que rodeiam o material, originando-se uma vescula fagoctica. A pinocitose um processo em que as substncias entram em soluo. (Exocitose o processo inverso da endocitose) Transporte no mediado Finalmente, existe o transporte no mediado, do qual faz parte a difuso simples e, no caso da gua, a osmose. Neste tipo de transporte no actuam protenas transportadoras. - Difuso simples: As partculas tendem a deslocar-se de zonas onde a sua concentrao maior para zonas onde esta menor (movimentao a favor do gradiente de concentrao), at se atingir uma distribuio uniforme dessas partculas. A agitao trmica das partculas determina a sua movimentao. - Osmose: relaciona-se com a movimentao da gua atravs de uma membrana semipermevel (membrana que permevel ao solvente, neste caso a gua e impermevel aos solutos [substncias dissolvidas no solvente]), de um meio hipotnico para um meio hipertnico. A gua, que indispensvel actividade celular, atravessa constantemente a membrana citoplasmtica, sendo que a sua movimentao controlada por processos fsicos.

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As molculas em soluo tendem a deslocar-se de um meio hipertnico (local de maior concentrao) para um meio hipotnico (local de menor de concentrao), at que as concentraes se igualem, ou seja, at os meios se tornarem isotnicos (tendo em conta que nos estamos a referir a concentrao de soluto). Por outras palavras, as molculas de gua deslocam-se de uma rea onde as suas molculas esto em maior quantidade para um zona onde esto em menor quantidade. Quando uma clula vegetal absorve gua por osmose at atingir o estado que de se equilbrio contedo dizemos celular

encontra trgida, sendo que o exerce pela pela presso de turgescncia que contrabalanada resistncia oferecida

parede celular. Nesta situao o vacolo aumenta e empurra o citoplasma contra a parede celular. No caso em que uma clula vegetal perde gua ao ser mergulhada numa soluoFig. 19 Comportamento celular em funo da concentrao do meio

hipertnica, o citoplasma contrai-se parcialmente e fica preso parede celular apenas por alguns filamentos, denominados por filamentos de Hetch, dizendo-se que a clula se encontra plasmolisada. Ingesto, digesto e absoro Ingesto consiste na introduo dos alimentos no organismo. Digesto processo de transformao das molculas complexas dos alimentos em molculas mais simples, por reaces de hidrlise catalisadas por enzimas (molculas de natureza proteica). Absoro processo de passagem das substncias resultantes da digesto para o meio interno. A digesto pode ser intracelular ou extracelular.

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Digesto intracelular As clulas englobam, por endocitose, partculas alimentares, constitudas por molculas complexas que no transpem a membrana das vesculas endocticas. O conjunto de estruturas que desempenha uma importante funo neste tipo de digesto constitudo pelo retculo endoplasmtico, o complexo de Golgi e os lisossomas. As protenas enzimticas formadas no retculo endoplasmtico so incorporadas em vesculas, como os lisossomas, que as transportam at ao complexo de Golgi, onde se fundem com vesculas endocticas, formando um vacolo digestivo, onde ocorre a digesto. Em seres unicelulares a digesto pode ocorrer atravs da formao de pseudpodes (falsos-ps). Digesto extracelular Pode ser extracorporal (como no caso dos fungos que expelem enzimas que digerem o alimento no exterior do corpo e que depois o absorvem) ou intracorporal. Quando o sistema digestivo tem duas aberturas (uma para entrada dos alimentos e outra para sada dos resduos alimentares, ou seja, boca e nus, respectivamente) dizemos que um tubo digestivo completo. No caso de ter uma nica abertura designa-se por tubo digestivo incompleto).

Vantagens conferidas por um tubo digestivo completo aos organismos que o possuem: Os alimentos deslocam-se num nico sentido, o que permite uma digesto e uma absoro sequenciais ao longo do tubo, havendo por isso um aproveitamento muito mais eficaz. A digesto pode ocorrer em vrios rgos, devido aco de diferentes enzimas e a diferente tratamento mecnico. A absoro mais eficiente, pois prossegue ao longo do tubo. Os resduos no digeridos acumulam-se durante algum tempo, sendo depois expulsos atravs do nus.

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Obteno de matria autotrofia Fotossntese necessita de fonte de energia luminosa e realizada por seres fotoautotrficos. Quimiossntese necessita de fonte de energia qumica e realizada por seres quimioautotrficos. Em ambos os casos transformada matria inorgnica em matria orgnica.

ATP principal transportador de energia na clulaUma molcula de ATP (adenosina trifosfato) formada por: Adenina base azotada Ribose acar com cinco carbonos Trs grupos fosfato compostos inorgnicos

Por hidrlise de uma molcula de ATP liberta-se um grupo fosfato, formando-se adenosina difosfato (ADP). Quando a adenosina difosfato se hidrolisa, liberta-se um grupo fosfato e forma-se a adenosina monofosfato (AMP). Quando se d a hidrlise de ATP, a reaco exoenergtica pois a energia mobilizada para romper as ligaes qumicas menor do que a energia transferida durante a formao de novas ligaes. H transferncia de uma certa quantidade de energia que pode ser utilizada nas actividades celulares. Quando se forma ATP e gua a partir de ADP e do io fosfato, a reaco endoenergtica pois a energia mobilizada para romper as ligaes maior do que a energia que se transfere quando se formam novas ligaes. As reaces exoenergticas a nvel celular permitem a formao de ATP, pois a energia transferida para essa molcula. As reaces endoenergticas utilizam a energia transferida durante a hidrlise de ATP.

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Fotossntese: um processo de autotrofia

luz 12H2 O + 6CO2 C6H12 O6 +6O2 +6H2 O clorofilas

Os seres fotossintticos captam do meio gua e dixido de carbono. A partir destas substncias sintetizam matria orgnica graas energia luminosa. A gua, o dixido de carbono e a luz so fornecidos pelo ambiente, enquanto que as clorofilas e outras molculas so sintetizadas pelas plantas. Nas folhas das plantas superiores encontram-se cloroplastos. Existem tambm estomas que so poros que abem e fecham para deixar circular gua e gases.

Fig. 20 Cloroplasto. Os cloroplastos so organelos de forma variada. So delimitados por uma membrana de constituio idntica da membrana plasmtica. A membrana interna do cloroplasto emite para o interior do organelo vrias lamelas, designadas por tilacides, as quais formam estruturas que fazem lembrar grupos de moedas sobrepostas. nas membranas dos tilacides que se encontram os pigmentos fotossintticos. Os tilacides esto mergulhados num material amorfo, o estroma, onde existem tambm partculas de amidos e gotculas de lpidos.

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Tipos de pigmentos fotossintticosTipo de pigmento a b Clorofilas c d carotenos Carotenides xantofilas Ficobilinas ficocianina Azul Amarela Laranja Verde Algas castanhas, diatomceas Algas vermelhas Organismos fotossintticos, excepto as bactrias Algas castanhas, diatomceas Algas vermelhas, algumas bactrias Cor Distribuio Plantas, algas, algumas bactrias Plantas, algas verdes

ficoeritrina Vermelha

Quadro 4 Tipos de pigmentos fotossintticos

Fase fotoqumicaCorresponde fase em que a energia luminosa captada e convertida em energia biologicamente utilizvel.

Fig. 21 Reaces fotoqumicas

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Fotlise da gua em presena da luz h dissociao das molculas de gua em oxignio, que se liberta, e hidrognio. A gua o dador primrio de electres.

1 luz H2 O 2H+ +2e - + O2 2 Oxidao da clorofila a a clorofila a, excitada pela energia luminosa, emite electres, ficando oxidada. Fluxo de electres os electres passam atravs de cadeias de transportadores, ao longo dos quais o seu nvel energtico vai baixando. As transferncias de energia que ocorrem permitem a fosforilao da molcula de ADP, que a passa a ATP por um processo denominado por fotofosforilao. Reduo do NADP+ - os protes provenientes da fotlise da gua, juntamente com electres provenientes do fluxo electrnico da cadeia de transportadores, vo reduzir uma molcula transportadora de hidrognio chamada NADP+ (nicotinamida adenina dinucletico fosfato), transformando-se em NADPH.

Fase qumica ciclo de CalvinConstitui o conjunto de reaces da fotossntese no dependentes da luz. Analisa o percurso do CO2 desde a entrada no processo at sua integrao em compostos orgnicos.

Fig. 22 Ciclo de Calvin

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Quimiossntese um processo de autotrofiaNa quimiossntese no utilizada a energia solar, mas a energia resultante da oxidao de compostos minerais, sendo estes os dados primrio de electres, e no a gua.

Substrato mineral oxidado

NADP+ NADPH + H+

Aceptor

Oxidao

Reduo ADP + P ATP Molculas orgnicas

Substrato mineral (compostos azotados)

Fig. 23 Etapas do processo quimiossinttico

Transporte nas plantasDois grupos distintos de plantas: Plantas no vasculares, constitudas por organismos pouco diferenciados que no apresentam tecidos condutores para a circulao de gua e outras substncias. Plantas vasculares sem sementes que apresentam tecidos condutores e uma maior diferenciao. Posteriormente surgiram: Plantas vasculares com sementes Plantas vasculares com flor

Localizao dos sistemas de transporte Nas plantas vasculares existem um duplo sistema de conduo de gua e solutos que utiliza tecidos especializados que se organizam em feixes condutores, que esto localizados em todos os rgos da planta e dele fazem parte o xilema e o floema.36



Xilema (lenho, tecido traqueano) est especializado na conduo de gua e sais minerais que constituem a seiva xilmica ou seiva bruta.

Floema (lber; tecido crivoso) est especializado no transporte de substncias orgnicas em soluo na gua que constituem a seiva flomica ou seiva elaborada.

No xilema, os elementos condutores mais importantes so os vasos xilmicos. Cada um deles formado por uma srie de clulas mortas colocadas topo a topo, cujas paredes transversais desapareceram total ou parcialmente. As paredes laterais apresentam espessamentos de uma substncia impermevel lenhina. No floema, os elementos condutores so os tubos crivosos, formados por clulas crivosas. Estas so clulas vivas de paredes celulsicas, alongadas e colocadas topo a topo, em que as paredes transversais, providas de orifcios, constituem as placas crivosas. Existem tambm, no floema, clulas de companhia.

Fig. 24 Xilema e Floema nos vrios rgos da planta. Razes feixes condutores simples e alternos (constitudos apenas por xilema ou floema e colocados alternadamente). Caules feixes duplos e colaterais (constitudos por xilema e floema, colocados lado a lado). Folhas feixes duplos e colaterais, estando o xilema voltado para a pgina superior.

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Na superfcie externa, as folhas tm uma camada de clulas vivas que constituem a epiderme. Na estrutura interna, para alm dos tecidos condutores, tm um tecido clorofilino, o mesfilo, constitudo por clulas fotossintticas. A epiderme das folhas possui estomas, estruturas constitudas por clulas-guarda, ou clulas labiais, que delimitam uma abertura, o ostolo, que comunica com um espao interior, a cmara estomtica. atravs dos estomas que se efectuam trocas gasosas entre a folha e o meio exterior. As clulas-guarda tm cloroplastos. As outras clulas da epiderme apresentam paredes externas mais espessas, devido existncia de uma cutcula formada por uma substncia impermevel, a cutina. Absoro de gua e de solutos pelas plantas A eficincia da captao de gua pela raz devida existncia de plos radiculares (extenses das clulas epidrmicas) que aumentam a rea da raz em contacto com o solo. Dentro das clulas da raz, a concentrao de soluto maior que no exterior, por isso, a gua tende a entrar por osmose, at aos vasos xilmicos. Os ies minerais que esto presentes na soluo do solo em concentrao elevada entram nas clulas da raz por difuso simples, atravs das membranas das clulas. A soluo do solo muito diluda e as razes podem acumular ies minerais em concentraes superiores s do solo. O movimento destes ies, contra o gradiente de concentrao, requer gasto de energia, entrando nas clulas por transporte activo. Transporte no xilema As plantas perdem grande quantidade de gua, sob a forma de vapor, atravs das folhas e outros rgos. Essa gua substituda por outra, transportada num sistema de xilema desde a raz at s folhas, sendo que as substncias dissolvidas na gua so transportadas passivamente ao nvel do xilema.

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Hiptese da presso radicular Na raz, devido a foras osmticas, desenvolve-se uma presso que leva a que a gua ascenda no xilema. A presso radicular causada pela contnua acumulao de ies pela raz da planta. O transporte activo dos ies para a raz aumenta o potencial de soluto e, consequentemente, h movimento de gua para o interior da planta. A acumulao de gua provoca presso radicular, que fora a gua a subir no xilema. Quando a presso radicular muito elevada, a gua pode ascender e ser libertada nas folhas, por gutao. Hiptese da tenso-coeso-adeso As clulas do mesfilo perdem gua dfice de gua na parte superior da planta cria-se uma presso negativa tenso. A concentrao de soluto nestas clulas aumenta, logo a presso osmtica tambm aumenta. As clulas do mesfilo tornam-se hipertnicas em relao ao xilema e passam molculas de gua para essas clulas. As molculas de gua mantm-se unidas umas s outras devido a foras de coeso (entre as molculas de gua) e adeso (entre a gua e o xilema), formando uma coluna contnua e aderindo s paredes dos vasos. O movimento de gua no mesfilo faz mover a coluna de gua (corrente de transpirao). Quanto mais rpida a transpirao, mais rpida a ascenso. A ascenso de gua cria um dfice de gua no xilema da raz, fazendo com que o fluxo de gua do exterior para o interior da planta aumente. H fluxo passivo de gua de reas de potencial de gua maior para reas onde este menor. Controlo da transpirao

OstoloFig. 25 - Estomas

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As paredes das clulas-guarda que contactam com o ostolo so mais espessas que as que contactam com as clulas da epiderme, que so mais elsticas. Esta caracterstica permite abrir ou fechar o estoma de acordo com o grau de turgescncia das clulas-guarda. Quando a clula est trgida, devido ao aumento do volume, a gua exerce presso de turgescncia sobre a parede celular. A zona delgada da parede das clulas-guarda distende-se e este movimento provoca a abertura do estoma. Quando as clulas-guarda perdem gua, o estoma recupera a sua forma original e o ostolo fecha. Transporte no floema As substncias produzidas nos rgos fotossintticos so transportadas atravs dos tecidos condutores do floema. A seiva elaborada constituda por acar, que na maior parte dos casos sacarose, e outras substncias. Hiptese do fluxo de massa (Mnch) O transporte flomico ocorre devido a um gradiente de concentrao de sacarose que se estabelece entre uma fonte onde a sacarose produzida e um local de consumo ou de reserva.

Fig. 26 Hiptese do fluxo de massa A glicose elaborada nos rgos fotossintticos convertida em sacarose; A sacarose passa, por transporte activo, para o floema; A concentrao de soluto aumenta no floema, a presso osmtica aumenta, ficando superior das clulas envolventes; A gua movimenta-se dessas clulas para os tubos crivosos, aumentando a presso de turgescncia; A presso de turgescncia faz a gua movimentar-se para zonas de baixa presso osmtica; A sacarose retirada do floema para locais de consumo ou reserva por transporte activo; medida que a sacarose abandona os tubos crivosos, o mesmo acontece gua, que sai por osmose para as clulas envolventes; Nos rgos de consumo ou reserva a sacarose convertida em glicose.

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Transporte nos animaisEm todos os animais as clulas esto rodeadas por um fluido intersticial, com o qual estabelecem trocas de materiais. Nos animais mais simples no existe um transporte especializado. Todas as clulas esto prximas do meio externo e as trocas efectuam-se por difuso simples. Para longas distncias este processo ineficaz. Por essa razo existem rgos especializados no transporte de substncias. Sistema de transporte fluido circulante (p.e. sangue) rgo propulsor do sangue (p.e. corao) sistema de vasos ou espaos por onde o fluido circula Sangue + fluido intersticial = meio interno Funo circulatria transporte de nutrientes transporte de oxignio desde as superfcies respiratrias at s clulas vivas remoo de excrees resultantes do metabolismo celular (para os rgos onde so eliminadas) transporte de hormonas desde as glndulas endcrinas at s clulas-alvo defesa do organismo contra corpos estranhos distribuio do calor metablico

Sistemas de transporte Sistemas de transporte abertos Sistemas de transporte fechados

Fig. 27 Sistemas de Transporte. No sistema de transporte aberto o sangue banha directamente as clulas, abandonando os vasos; no sistema fechado, todo o percurso do sangue feito dentre de vasos.

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Transporte nos vertebradosSistema de transporte fechado; o corao tem posio ventral. Circulao simples Ex: peixes O corao tem apenas duas cavidades, uma aurcula e um ventrculo. atravessado somente por sangue venoso e apenas uma vez no decurso de cada circulao. O sangue venoso entra na aurcula que, por contraco, o impele para o ventrculo cuja contraco o faz progredir at s brnquias, onde arterializado, passando depois aorta dorsal que se ramifica para todo o corpo. A presso sangunea diminui quando o sangue passa pelos capilares branquiais e, consequentemente, o sangue flui mais lentamente para os outros rgos (sob baixa presso).

Brnquias Corao Diferentes rgos

Fig. 28 Circulao simples

Circulao dupla incompleta Ex: anfbios O corao tem trs cavidades, duas aurculas e um ventrculo. Na aurcula direita entra sangue venoso vindo dos diferentes rgos e na aurcula esquerda entra sangue arterial que regressa aos pulmes. Por contraco das aurculas o sangue passa para o ventrculo. O sangue percorre dois trajectos diferentes, passando duas vezes pelo corao. o o Circulao pulmonar: o sangue que sai do ventrculo vais aos pulmes onde oxigenado, regressando aurcula esquerda pelas veias pulmonares. Circulao sistmica: o sangue sai do ventrculo e dirige-se a todos os rgos, regressando venoso aurcula direita. H possibilidade de ocorrer uma mistura parcial de sangue venoso e sangue arterial ao nvel do ventrculo.

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Circulao dupla completa Ex: mamferos O corao tem quatro cavidades, duas aurculas e dois ventrculos. No h possibilidade de mistura de sangue. A oxigenao do sangue que chega s clulas maior, o que permite uma maior capacidade energtica. A parede dos vasos capilares muito fina e constituda por uma s camada de clulas, o que facilita o intercmbio de substncias. As artrias tm uma parede espessa e elstica. As veias tm paredes flcidas e menos espessas do que as das artrias.

A funo do corao gerar presso, que condiciona o fluxo sanguneo. As vlvulas que nele existem determinam o sentido do fluxo, evitando o retrocesso do sangue no sistema. Os movimentos rtmicos de contraco (sstole) e de relaxamento (distole), provocam diferenas de presso responsveis pela circulao do sangue. A presso que o sangue exerce sobre a parede dos vasos atinge o valor mximo nas artrias, diminui ao longo das arterolas e dos capilares, apresentando valores quase nulos na veia cava. A presso sangunea determinada por: Presso exercida pelos ventrculos em sstole Resistncia oferecida pelas arterolas ao fluxo

Nas veias, devido baixa presso do sangue, necessrio que existam mecanismos que contribuam para o regresso do sangue ao corao: Msculos esquelticos que rodeiam as veias e que ao contrarem exercem compresso sobre as veias e consequentemente presso sobre o sangue que nelas circula. Vlvulas que impedem o retrocesso da corrente sangunea. Movimentos respiratrios. Abaixamento da presso nas aurculas durante a distole. Pulmes Diferentes rgos CoraoFig. 29 Circulao dupla

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Fluidos circulantes sangueO sangue constitudo por plasma (constitudo por gua, protenas e outras substncias transportadas) e por elementos celulares (hemcias transporte de dixido de carbono e oxignio; leuccitos defesa do organismo; plaquetas coagulao).

Fluidos circulantes linfaO sangue no est em contacto directo com as clulas, no corpo humano. Estas so banhadas por um fluido, a linfa intersticial, que um fluido claro e transparente. Devido estrutura dos capilares sanguneos, o intercmbio de substncias entre o sangue e a linfa intersticial facilitado. A sada e a entrada de materiais nos capilares regulada pela presso sangunea e pelas diferenas de presso osmtica no sangue e na linfa intersticial. Ao nvel dos capilares, a presso sangunea fora o plasma e pequenas molculas dissolvidas a passarem atravs da parede para os tecidos, juntado-se linfa intersticial. Os leuccitos* tambm abandonam os capilares sanguneos e juntam-se linfa intersticial. Quando a linfa intersticial existe em excesso no meio intracelular, difunde-se para capilares linfticos, onde passa a denominar-se por linfa circulante. para a linfa que as clulas lanam produtos txicos e esta tem tambm funes de defesa do organismo atravs dos leuccitos que a constituem. *Diapedese - processo atravs do qual os leuccitos atravessam as paredes dos capilares.

Utilizao dos materiais que chegam s clulasA matria chega s clulas e vai permitir a ocorrncia de numerosas reaces qumica, acompanhadas por transferncias de energia, constituindo o metabolismo celular. Anabolismo reaces endoenergticas que conduzem sntese de molculas complexas a partir de molculas mais simples. Catabolismo reaces exoenergticas em que se efectua a degradao de molculas complexas em molculas mais simples. A formao de molculas de ATP assegurada

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por processos endoenergticos, que permitem a transferncia de energia de compostos orgnicos e que fica, em parte, disponvel em molculas de ATP.

Fermentao e respirao aerbiaGliclise etapa comum fermentao e respirao aerbia Consiste numa sequncia de reaces qumicas, em que uma molcula de glicose, com 6 carbonos, quebrada e transformada em duas molculas de cido pirvico, cada uma com 3 carbonos. Durante a gliclise liberada energia suficiente para a sntese de duas molculas de ATP a partir de dois ADP e dois fosfatos inorgnicos. Esse processo ocorre no citoplasma.Fermentao Processo qumico que conduz oxidao incompleta de substncias orgnicas, como a glicose, sem a interveno do oxignio. A primeira fase a gliclise, que conduz formao de cido pirvico. O cido pirvico reduzido, directa ou indirectamente, formando-se como produtos finais compostos orgnicos ainda ricos em energia. Na fermentao alcolica forma-se etanol e CO2 e na fermentao lctica forma-se cido lctico. O rendimento energtico de 2 molculas de ATP por cada molcula de glicose, produzidas durante a gliclise. Respirao aerbia Via catablica em que intervm o oxignio. A primeira fase a gliclise, que ocorre no hialoplasma, formando-se cido pirvico. O cido pirvico entra nas mitocndrias, onde se efectua uma sequncia de oxirredues, sendo o aceptor final dos electres o oxignio. Os produtos finais, CO2 e H2O, so pobres em energia. O rendimento energtico de 38 molculas de ATP. ao nvel das mitocndrias que ocorre maior produo de ATP.

Fig. 30 Fermentao e respirao aerbia

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Mitocndrias e respirao aerbia que relao?As molculas de cido pirvico que entram na mitocndria ao nvel da matriz so oxidadas e descarboxiladas, constituindo um composto intermdio que vai intervir no ciclo de Krebs. Efectua-se a sntese de duas molculas de ATP por cada molcula de glicose degradada. AS molculas que transportam hidrognio transferem os electres captados para cadeias de transportadores de electres, as cadeias respiratrias, situadas na membrana interna das mitocndrias. Do ltimo transportador os electres fluem para o oxignio, o qual capta um par de protes H+ da matriz, formando-se gua. Parte da energia transferida permite a sntese de molculas de ATP. Pelo facto de a produo de ATP estar associada a oxirredues, o processo designado por fosforilao oxidativa.

Fig. 31 Respirao aerbia nas mitocndrias. Gliclise hialoplasma; Ciclo de Krebs Matriz; Fluxo de electres na cadeia respiratria Cristas mitocondriais

Trocas gasosas em seres multicelularesNos organismos multicelulares com respirao aerbia ocorre um fluxo constante de oxignio para as clulas e uma remoo de CO2 para o meio exterior. Nas plantas as trocas gasosas com o exterior ocorrem especialmente ao nvel dos estomas.

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Nos animais, as trocas de gases respiratrios com o meio exterior realizam-se por difuso directa ou indirecta, ao nvel de superfcies respiratrias. Na difuso directa, os gases respiratrios passam directamente da superfcie respiratria para as clulas. Na difuso indirecta os gases respiratrios passam da superfcie respiratria para um fluido circulante e deste para as clulas. Tipos de superfcies respiratrias Tegumento A superfcie do corpo ricamente vascularizada, permitindo uma difuso indirecta dos gases respiratrios. Sistema traqueal Constitudo por uma rede de traqueias (espirculo traqueia traquola) que se ramificam em tubos cada vez mais finos ao longo do corpo. O ar circula no sistema traqueal, ocorrendo uma difuso directa para as clulas. Brnquias So superfcies respiratrias de grande rea e ricamente vascularizadas onde ocorre uma difuso indirecta dos gases respiratrios. Em muitos peixes as brnquias esto alojadas em cmaras branquiais de um e do outro lado da cabea. Sistema pulmonar Nos pulmes existem numerosos alvolos pulmonares, de parede muito fina e ricamente vascularizada, que constituem eficazes superfcies de trocas de gases respiratrios por difuso indirecta.

Regulao nervosa e hormonal em animaisHomeostasia manuteno das condies do meio interno dentro de limites compatveis com a vida. Os mecanismos de homeostasia fazem com que ocorram apenas pequenas oscilaes das condies internas mesmo que existam grandes oscilaes externas.

Coordenao nervosa rede de neurnios e circulao de informaoUm organismo estabelece comunicao com o meio externo e reage s suas alteraes atravs do sistema nervoso.

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Sistema nervoso (vertebrados) Sistema nervoso central encfalo e medula espinal (protegidos por formaes

esquelticas). Sistema nervoso perifrico nervos. Complexo hipotlamo-hipfise o hipotlamo o centro coordenador da

homeostasia nos vertebrados. Est ligado hipfise por um pedculo que contm vasos sanguneos e formaes nervosas.

Fig. 32 Estrutura do nervo. Fig. 33 Estrutura do nervo

Vias aferentes vias nervosas que transmitem mensagens dos receptores para os

centros nervosos. Vias eferentes vias nervosas que transmitem mensagens dos centros nervosos para

os efectores. O axnio ou certas dendrites de uma clula nervosa constituem uma fibra nervosa. As fibras nervosas podem formar feixes, rodeados por membranas, onde circulam os vasos sanguneos. Os nervos so constitudos por vrios grupos destes feixes de fibras nervosas, envolvidas por uma membrana. Influxo nervoso ou impulso nervoso: informao que circula ao longo dos neurnios. Transmisso do influxo nervoso: os neurnios possuem uma diferena de potencial

elctrico transmembranar, entre a face externa e a face interna da membrana. Essa diferena o potencial de repouso e resulta de uma distribuio desigual de ies de ambos48



os lados da membrana. Quando ocorre um estmulo, desencadeiam-se movimentos inicos atravs da membrana e h uma modificao local do potencial da membrana potencial de aco (inverso acentuada e localizada da polarizao da membrana, tornando o interior da membrana positivo em relao ao exterior). Este processo avana sequencialmente, porque provoca uma nova inverso da polaridade na vizinhana imediatamente a seguir propagao da mensagem nervosa. Ao chegar ao fim do axnio, o influxo nervoso passa para outra clula (neurnio ou clula efectora).

Transmisso da mensagem nervosa de um neurnio para outra clulaA informao nervosa transmitida ao nvel de uma sinapse, no havendo contacto directo entre as cellas. Na clula pr-sinptica existem vesculas que armazenam substncias produzidas pelos neurnios os neurotransmissores. Quando o impulso nervoso chega clula pr-sinptica, as vesculas fundem-se com a membrana e descarregam os neurotransmissores na fenda sinptica. Os neurotransmissores ligam-se membrana ps-sinptica em receptores especficos.

Fig. 34 Transmisso da mensagem nervosa

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Coordenao hormonal Hormonas molculas orgnicas produzidas por glndulas endcrinas, que so

lanadas directamente no sangue e que actuam apenas em clulas-alvo, onde existem receptores especficos para uma dada hormona. A fixao de uma hormona aos receptores especficos organismo. Integrao neuro-hormonal A maioria dos processos fisiolgicos, como os mecanismos homeostticos, regulada pelo sistema nervoso e pelo sistema hormonal, que interagem atravs do complexo hipotlamohipfise, desencadeando respostas especficas. da clula-alvo desencadeia a realizao de respostas fisiolgicas correspondentes. As hormonas contribuem para a manuteno da integridade do

Mecanismos homeostticosTermorregulao: conjunto de mecanismos que permitem a manuteno da temperatura do corpo, quando h variao considervel da temperatura do meio externo. A temperatura influencia as reaces qumicas metablicas. Animais homeotrmicos/endotrmicos: a temperatura do corpo, praticamente

constante, depende da taxa metablica. Animais poiquilotrmicos/exotrmicos/ectotrmicos: a temperatura do corpo

depende de fontes externas de calor (varia em funo da temperatura do meio exterior). Controlo dos mecanismos de termorregulao A termorregulao controlada pelo sistema nervoso e tambm, por vezes, pelo sistema hormonal. Constituio de um sistema de termorregulao: Receptores trmicos superficiais de natureza nervosa Sistema de mensageiros da informao recolhida, constitudo por nervos sensitivos ou

aferentes Centro regulador, hipotlamo, recebe as informaes e activa respostas

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Sistema de mensageiros, nervos motores ou eferentes que conduzem as mensagens do

hipotlamo at aos rgos efectores rgos efectores que desencadeiam aces que permitem corrigir os desvios

provocados pelas alteraes detectadas. Osmorregulao: conjunto de mecanismos pelos quais so controladas as concentraes de gua e de solutos, ou seja, a presso osmtica do meio interno. Animais osmoconformantes: no tm a capacidade de regular a presso osmtica do

meio interno, a qual varia de acordo com a presso osmtica do meio externo. Animais osmorreguladores: tm a capacidade de controlar a presso osmtica

interna face a variaes da presso osmtica externa. Esta funo desempenhada pelo sistema excretor. Osmorregulao nos vertebrados Ambiente de gua doce

O meio interno hipertnico em relao ao externo. A gua movimenta-se por osmose para o interior do corpo. No bebem gua. Possuem glomrulos bem desenvolvidos onde filtrada uma grande quantidade de gua urina muito diluda. Ambiente marinho

O meio interno hipotnico em relao ao externo, por isso h perda de gua por osmose. Ingerem gua salgada e excretam o excesso de sais, por transporte activo. Os glomrulos so reduzidos ou inexistentes, para reduzir a perda de gua por filtrao. Ambiente terrestre

Perda de gua por evaporao. Os mecanismos de osmorregulao centram-se na conservao de gua do meio interno.Fig. 35 - Osmorregulao

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Aves: perdem muita gua devido sua taxa metablica. Produzem uma urina hipertnica em relao ao meio interno para compensar essa perda. rgos osmorreguladores A eliminao de resduos e a regulao da presso osmtica, em qualquer sistema excretor assegurada por: filtrao, reabsoro e secreo. Sistema excretor da minhoca: constitudo por um par de rgos, chamados nefrdios, em cada segmento do corpo. Cada nefrdio constitudo por um tbulo aberto nas duas extremidades e bastante enrolado. A extremidade interna o funil ciliado e a extremidade externa um poro excretor, ao nvel do segmento seguinte. volta de cada nefrdio existe uma rede de capilares sanguneos. O funil ciliado recolhe o fluido corporal O fluido desloca-se ao longo do tbulo e ocorre a reabsoro de substncias

necessrias, para os capilares; so segregadas, do sangue, excrees. Os nefrdios produzem urina abundante e diluda, compensando o excesso de gua que entra pela pele por osmose, ocorrendo assim a osmorregulao.

Rins humanosTrs regies na estrutura do rim: Zona cortical camada mais superficial, clara e granulosa. Zona medular regio mais interna, com aspecto ligeiramente estriado, constitudo Bacinete zona central, para onde convergem as estruturas em forma de pirmide, de

por estruturas em forma de pirmide. onde parte o urter.

Bacinete

Fig. 36 Rim humano

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Fig. 37 Nefrnio unidade bsica dorim, constituda por tubo urinfero e vasos sanguneos associados

Estrutura de um tubo urinfero: Cpsula de Bowman zona inicial, em forma de taa, de parede dupla, localizada na Tubo contornado proximal poro tubular que se segue cpsula de Bowman e que Ansa de Henle poro do tubo urinfero em forma de U, constituda por um ramo Tubo contornado distal zona terminal do tubo urinfero localizada no crtex.

zona cortical. se localiza ainda na zona cortical. descendente e por um ramo ascendente, ambos localizados na zona medular do rim.

Vrios tubos urinferos terminam num tubo colector. Poro vascular do nefrnio: Glomrulo de Malpighi resulta da capilarizao de uma arterola aferente no Rede de capilares peritubulares situa-se volta do tubo urinfero.

interior da cpsula de Bowman.

Processos que esto na base da formao da urina Filtrao d-se na cpsula de Bowman. H passagem de plasma atravs da parede

dos capilares do glomrulo e da parede interna da cpsula para o tubo urinfero.

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Reabsoro ocorre nos tubos contornados e na ansa de Henle. A gua passa para o

sangue por osmose, sais minerais por difuso e transporte activo, glicose e ureia por difuso. P.221

Secreo as clulas da parede do tubo urinfero segregam, a partir do plama,

substncia para serem excretadas. Ocorre ao nvel do tubo contornado distal e do tubo colector.

Hormonas vegetaisO crescimento e desenvolvimento das plantas so influenciados pela luz, gravidade, contacto com outras plantas ou objectos Como resposta, executam movimentos chamados tropismos. Estes podem ser gravitropismos ou fototropismos (positivos se forem, por exemplo, para baixo no caso da gravidade ou negativos, se contrariarem essa fora).

Aco das fito-hormonas no desenvolvimento das plantasA primeira poro da plntula que emerge do solo o coleptilo que pode ser sensvel luz (varia com as plantas). luz. O controlo efectuado por uma hormona (auxina) elaborada no pice que, devido sua desigual repartio na plntula, sob aco de uma iluminao lateral, explica o crescimento orientado em direco luz. O pice do coleptilo controla o crescimento e a resposta da plntula em relao

Fig. 38 Relao entre crescimento, auxina e luz

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Hormonas

Aces Estimulam o alongamento celular, a formao de razes e

Auxinas

o incio da florao e frutificao em certas plantas. Inibem a queda de folhas e de frutos. Estimulam o alongamento dos caules, a germinao de

Giberelinas

sementes, a florao de algumas plantas e o desenvolvimento de frutos. Estimula o amadurecimento dos frutos e a queda das

Etileno

folhas, flores e frutos. Inibe o crescimento de razes e gomos laterais. Estimulam a diviso celular e o desenvolvimento de gomos

Citocininas

laterais. Prolongam a vida de folhas, flores e frutos. Inibem a formao de razes e retardam a queda das folhas. Estimula a formao de razes e o fecho de estomas.

cido abcsico Inibe a germinao de sementes.Quadro 5 Aces de algumas hormonas nas plantas

Processo de florao Fotoperodo n. de horas de iluminao diria. Plantas de noite curta, correspondentes a plantas de dia longo. Plantas de noite longa, correspondentes a plantas de dia curto.

Plantas de noite curta: Florao ocorre quando a durao da noite menor ou igual ao perodo crtico de

obscuridade (perodo a partir do qual a planta floresce ou no). O perodo crtico de obscuridade marca um nmero mximo de horas de obscuridade

contnua para as plantas florescerem.

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Plantas de noite longa: Florao ocorre quando a durao da noite maior ou igual ao perodo crtico de

obscuridade. O perodo crtico de obscuridade marca um nmero mnimo de horas de obscuridade

contnua para as plantas florescerem.

Aplicao das fito-hormonas para fins econmicosHormonas Aces Eliminam ervas daninhas em culturas de cereais

(monda qumica). Auxinas Promovem uma florao e frutificao uniformes

nos pomares. Inibem a produo de gomos laterais Estimulam a germinao de sementes, por

exemplo de cereais. Giberelinas Aumentam o tamanho e a separao das bagas nos

cachos de uvas. Aumentam a florao de certas plantas

ornamentais. Controlam o tamanho dos caules Estimula o incio da florao em plantaes, por

exemplo, de anans. Etileno Estimula, ao longo dos anos, a maturao dos

frutos colhidos ainda verdes e que so mantidos assim para serem armazenados numa atmosfera com dixido de carbono e a uma temperatura prxima da congelao.Quadro 6 - Aplicao das fito-hormonas para fins econmicos

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BIOLOGIA 11

Crescimento e renovao celularUniversalidade e variabilidade da molcula de DNAExistem diferenas relativas ao material gentico dos procariontes e dos eucariontes ao nvel da quantidade de DNA que constitui a informao gentica, da organizao e da localizao do DNA na clula. Nos procariontes o DNA encontra-se no hialoplasma, como uma molcula circular, sem outros constituintes associados nucleide. O ncleo das clulas eucariticas separado do citoplasma pelo invlucro nuclear (membrana dupla). Em determinados locais as duas membranas fundem-se e formam poros nucleares regulam o movimento de macromolculas entre o ncleo e o citoplasma. O invlucro nuclear est em continuidade com o retculo endoplasmtico rugoso. No ncleo, podem existir nuclolos regies em cuja constituio entram cidos nucleicos e protenas. A substncia fundamental do ncleo o nucleoplasma. No ncleo existe cromatina, material fibroso e facilmente corvel, constitudo por filamentos de DNA associados a protenas. As unidades de estrutura da cromatina so os cromossomas. DNA molcula pertencente categoria dos cidos nucleicos; na sua estrutura encontrase, em cdigo, a informao que programa todas as actividades celulares e que transmitida de gerao em gerao.

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Natureza qumica e estrutura do DNANucletido cido fosfrico Pentose (desoxirribose) Bases azotadas (adenina, citosina, guanina, timina e uracilo) o o Bases pirimdicas C, T e U Bases pricas (anel duplo) A e G Cada nucletido adquire o nome da base azotada que o constitui (no DNA). Os nucletidos ligam-se por ligaes covalentes que se estabelecem entre o grupo fosfato de um nucletido e a pentose do nucletido seguinte. O crescimento da cadeia de DNA efectuase na direco 5 3. nas sequncias nucleotdicas (n. e ordem dos nucletidos) que est codificada aFig. 39 Estrutura de um fragmento de uma cadeia polinucleotdica

informao

gentica

que

define

as

caractersticas de cada indivduo.

Estrutura da molcula de DNA vs Estrutura da molcula de RNA Molcula de RNA cadeia simples de polinucletidos. Molcula de DNA duas cadeias de polinucletidos, enrolados em espiral, em torno de

um eixo imaginrio, formando uma hlice dupla. As pentoses e os grupos fosfato esto orientados para o exterior das cadeias e as bases azotadas emparelham no interior da hlice, onde se estabelecem ligaes hidrognio. A adenina emparelha com a timina ( A T ) e a guanina com a citosina ( G C ). As duas cadeias so antiparalelas, isto , extremidade 3 de uma cadeia corresponde a extremidade 5 da outra.58



As molculas de RNA tm dimenses inferiores s das de DNA e podem ocorrer em formas estruturais diferentes, que desempenham funes diferentes. Tipos de RNA: RNA mensageiro (mRNA), RNA de transferncia (tRNA) e RNA ribossmico/ribossomal (rRNA).

DNA Estrutura cadeia dupla Desoxirribose Adenina, timina, guanina, citosina Cadeias longas Ncleo, mitocndrias, cloroplastos

RNA Estrutura cadeia simples Ribose Adenina, guanina, citosina e uracilo Cadeias curtas Hialoplasma

Quadro 7 Diferenas entre DNA e RNA

Replicao do DNAA molcula de DNA tem a capacidade de copiar a sua prpria informao, ou seja, de se replicar. Segundo a hiptese da replicao semiconstrutiva, a dupla cadeia de DNA separa-se, na presena de enzimas especficas, as DNA polimerases, por ruptura das ligaes de hidrognio. Cada cadeia serve de molde formao de uma nova cadeia a partir de nucletidos livres na clula. As cadeias complementares desenvolvem-se em direco antiparalela em relao cadeia que serve de molde. No fim do processo, formam-se duas molculas de DNA, idnticas molcula original. Em cada uma das novas molculas, uma das cadeias pertence molcula inicial.

Sntese de protenasSo as protenas que determinam a estrutura e a actividade metablica das clulas.

DNA transcrio mRNA traduoProtena

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A sntese de protenas ocorre nos ribossomas, organelos no membranares formados por RNA ribossomal e protenas, que se encontram no citoplasma ou associados ao retculo endoplasmtico rugoso. A sequncia de nucletidos do DNA contm a informao sob a forma do cdigo gentico (cdigo de correspondncia entre os nucletidos e os aminocidos). Cada tripleto (unidade mais pequena de mensagem gentica constituda por trs nucletidos) de DNA chama-se codogene. Transcrio: sntese de mRNA a partir de DNA. A molcula de DNA serve de molde

para a sntese da molcula de mRNA (que uma cpia das instrues do DNA). A RNA polimerase provoca a abertura da molcula de DNA e inicia a sntese de RNA a partir de nucletidos livres. A molcula de mRNA transporta a mensagem para o citoplasma, onde ocorre sntese proteica. Cada tripleto de mRNA (complementar dos codogenes) um codo que pode codificar um aminocido ou ordenar o incio ou o fim da sntese. Antes do mRNA forma-se o RNA pr-mensageiro ao qual so retirados os intres (sequncias que no codificam) e unem-se os exes (sequncias que codificam). Traduo:

Fig. 40 Traduo da mensagem gentica

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Ciclo celularO ciclo celular corresponde ao conjunto de transformaes que ocorre desde que uma clula formada at ao momento em que ela se divide, originando duas clulas-filhas. Este um processo dinmico e contnuo. Podem considerar-se, no ciclo celular, duas fases que, por sua vez, se dividem em etapas diferentes: a interfase e a fase mittica.

Fig. 41 Ciclo celular

Interfase: A interfase corresponde ao perodo compreendido entre o fim de uma diviso celular e o incio da diviso celular seguinte. a fase mais longa do ciclo celular e corresponde a cerca de 90% da durao total do ciclo. Nesta fase do ciclo celular a actividade metablica intensa; a clula cresce e duplica o seu DNA. Os cromossomas encontram-se dispersos pelo ncleo e no so visveis. As etapas da interfase so: Intervalo G1 ou ps-mittico - Crescimento celular e formao de organelos Decorre entre o fim da mitose e o incio da replicao de DNA. A actividade biossinttica intensa, especialmente de protenas, enzimas e RNA. H, tambm, a formao de organelos celulares. Aps esta etapa, as clulas podem prosseguir para a fase S do ciclo ou entrar na fase G0 (estdio no qual as clulas continuam metabolicamente activas, mas no se dividem).

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Perodo S ou perodo de sntese de DNA Replicao do DNA com duplicao dos cromossomas Ocorre a replicao do DNA da clula. s novas molculas de DNA associam-se protenas e cada cromossoma passa a ser constitudo por dois cromatdeos. Intervalo G2 ou pr-mittico Crescimento celular Decorre entre o fim da replicao do DNA e o incio da mitose. D-se a sntese de molculas necessrias diviso celular e tambm de outros constituintes celulares. O volume da clula praticamente duplica. Fase mittica (Fase M):

Fig. 42 - Mitose

O contedo celular, duplicado durante a interfase, repartido pelas clulas-filhas. Esta fase inclui a diviso do ncleo e a diviso do citoplasma. Na fase mittica consideram-se duas etapas: Mitose ou cariocinese Diviso do ncleo o conjunto de transformaes que levam diviso do ncleo das clulas eucariticas. Apesar de este processo ser contnuo, isto , uma vez iniciado no sofre pausas, nele distinguem-se, convencionalmente, quatro subfases: profase, metafase, anafase e telofase. Profase: , geralmente, a fase mais longa da mitose. Os cromossomas, constitudos por dois cromatdeos unidos por um centrmero, condensam gradualmente, tornando-se mais curtos e espessos. Os centrossomas da clula comeam a deslocar-se para plos opostos e

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forma-se, entre eles, o fuso acromtico ou mittico, constitudo por feixes de microtbulos proteicos que se agregam, formando fibrilas. O invlucro nuclear desagrega-se. Metafase: os cromossomas atingem o seu estado de condensao mximo e dispem-se no plano equatorial (plano equidistante aos plos da clula), com os braos para fora, constituindo a placa equatorial e estando prontos para se dividirem. Os centrossomas atingem os plos das clulas. O desenvolvimento do fuso acromtico completa-se, havendo fibrilas ligadas aos cromossomas e outras unindo os dois plos. Anafase: Os dois cromatdeos de cada cromossoma separam-se, passando a constituir cromossomas independentes. As fibrilas que se encontram ligadas aos cromossomas encurtam e os cromossomas afastam-se em direco aos plos a este processo d-se o nome de ascenso polar. No final da anafase, existe, em cada plo, um conjunto idntico de cromossomas. Telofase: o estado final da mitose. A membrana nuclear reorganiza-se em torno dos cromossomas nos dois plos da clula e os nuclolos reaparecem. D-se a dissoluo do fuso acromtico. Os cromossomas descondensam, tornando-se menos visveis. A clula passa a ser constituda por dois ncleos. Citocinese Diviso do citoplasma Durante a anafase e a telofase, nos animais, forma-se na zona do plano equatorial um anel contrctil de filamentos proteicos. Estes contraem-se e puxam a membrana para dentro, causando um sulco de clivagem que vai estrangulando o citoplasma, at se separarem as duas clulas filhas. Diferenas entre a diviso da clula animal e da clula vegetal Nas clulas vegetais, devido existncia de uma parede esqueltica rgida, no possvel a diviso do citoplasma por estrangulamento. Neste caso, vesculas do complexo de Golgi alinham-se no plano equatorial da clula, e constituem o fragmoplasto. As vesculas fundemse e formam a membrana plasmtica da clula-filha. Pela deposio de fibrilas de celulose, constituem-se as paredes celulsicas, que se formam da parte central para a parte externa da clula, at se ligarem parede celular da clula-me. A parede formada no contnua, possui poros por onde se efectuam trocas de substncias entre as clulas. Nas plantas superiores, tal como a cebola, no existem centrolos visveis. As regies correspondentes s zonas polares actuam como centros organizadores de microtbulos que vo originar as fibrilas do fuso acromtico.

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Diferenciao celularComo se regula a expressividade dos genes?

Fig. 43 Regulao da expressividade dos genes No caso considerado existem: Trs genes estruturais (D,E e F) que codificam a produo das trs enzimas necessrias ao metabolismo da lactose. Um gene regulador(A) responsvel pela produo de um repressor, que uma protena. Um gene operador (C) que o gene onde se fixa o repressor, impedindo a transcrio dos trs genes estruturais. Um gene promotor (B) onde se liga a RNA-polimerase para iniciar a transcrio dos genes estruturais.

Na ausncia de lactose, o repressor liga-se ao gene operador (C), impedindo a transcrio dos gens estruturais D, E e F, responsveis pelo metabolismo da lactose. Na presena de lactose, esta liga-se ao repressor, alterando a sua estrutura, impedindo que este se ligue e d-se a transcrio dos genes D, E e F, havendo produo das enzimas necessrias ao metabolismo da lactose.

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Reproduo assexuadaUm nico progenitor produz descendncia atravs de divises celulares, em que o ncleo se divide por mitose. Os descendentes so idnticos geneticamente entre si e idnticos ao progenitor. A estabilidade dos caracteres de uma gerao para outra mantida. Os processos de reproduo assexuada podem ser considerados processos de clonagem, dado que os organismos so geneticamente idnticos. Processos Principais caractersticas Exemplos Seres vivos Bipartio Um indivduo divide-se em dois com dimenses semelhantes. (Mitose) unicelulares e em invertebrados como as anmonas Formao de expanses, chamadas gomos ou Gemulao gemas, que crescem e se destacam. Cada gomo origina um novo indivduo. Diviso do corpo do progenitor em fragmentos e Fragmentao cada um deles regenera as partes em falta, dando origem a um novo ser. Multiplicao vegetativa Semelhante f

Biologia e Geologia 10º e 11º ano

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