Biologia – módulo A2 – Obtenção de matéria Página 1 Profª Leonor Vaz Pereira

BIOLOGIA – Módulo A2 – Obtenção de Matéria

Autotrofia versus Heterotrofia

Os organismos em geral, e o nosso corpo em particular, obtêm energia a partir dos alimentos. Estes são utilizados para manter as estruturas celulares e para o crescimento do corpo.

Nós gastamos energia, mesmo quando estamos a dormir!

O ser humano, como muitos outros seres vivos, é um ser heterotrófico.

Ser Heterotrófico - ser que se alimenta de

outros seres vivos, pois necessita de material orgânico para conseguir a sua energia e produzir os seus próprios constituintes.

Os seres heterotróficos podem ser:

herbívoros - alimentam-se essencialmente de

produtos de natureza vegetal;

carnívoros - alimentam-se de produtos de origem

animal;

omnívoros - incluem plantas e animais na sua

dieta;

Quanto à relação que se estabelece entre os seres vivos, os seres heterotróficos podem ser:

saprófitas - são seres vivos sem clorofila que

obtêm os seus nutrientes a partir de tecidos mortos e/ou em decomposição;

predadores - alimentam-se de outros seres vivos

que matam para comer;

parasitas - alimentam-se de outros seres em

vida prejudicando-os.

No entanto, há seres vivos que produzem o seu próprio alimento - os seres autotróficos.

Ser Autotrófico - seres que utilizam a energia solar

para produzir alimento (matéria orgânica) a partir de

matéria inorgânica, no caso dos fotossintéticos, ou

energia química para obter alimento

(quimiossintéticos)

As plantas produzem, através do processo de fotossíntese - que ocorre quando o sol incide nas folhas verdes da planta, o seu próprio alimento.

Dos seres unicelulares aos seres pluricelulares

É nas células que as substâncias resultantes da digestão vão ser utilizadas. A vida das células depende do movimento de substâncias através da membrana celular/plasmática.

Os seres unicelulares fazem a digestão no interior da célula.

Os seres pluricelulares efetuam-na, de modo geral, extracelularmente.

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A membrana celular

A membrana plasmática/celular mantém a integridade da célula e constitui uma fronteira entre dois meios distintos, assegurando a troca de substâncias, de energia e de informação entre esses meios.

Composição química e estrutura

Fosfolípidos Proteína extrínseca

Lípidos Glicolípidos Proteínas Proteína intrínseca

Colesterol Glicoproteína

Modelos explicativos da estrutura da membrana celular

Conhecendo o comportamento dos fosfolípidos na presença de água, admitiu-se que a membrana deveria

ter uma estrutura complexa, na qual os fosfolípidos formariam uma bicamada. As cabeças polares

estariam viradas para os meios intra e extracelular e as cadeias hidrofóbicas estariam voltadas umas para as outras.

Segundo o modelo de Danielli e Davson, a bicamada fosfolipídica garantia que as cadeias hidrofóbicas

ficassem estabilizadas, enquanto que as proteínas se ligavam às extremidades hidrofílicas dos lípidos. As interrupções na bicamada formariam passagens, através das quais poderiam circular os iões e as substâncias polares. As substâncias não polares entrariam diretamente, atravessando a bicamada.

O modelo de Singer o Nicholson considera a existência de moléculas proteicas, chamadas proteínas

intrínsecas, inseridas na bicamada de fosfolípidos. Outras proteínas estariam à superfície da membrana, sendo denominadas por proteínas periféricas ou extrínsecas. Existem também hidratos de carbono ligados a proteínas na superfície da membrana constituindo glicoproteínas, ou ligados a lípidos, formando glicolípidos.

Modelo de mosaico fluido

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Transporte de materiais através da membrana plasmárica

Em todas as células e membrana plasmática permite a entrada e saída de substâncias de que as células necessitam e a saída de produtos resultantes da sua atividade. Uma das suas propriedades fundamentais é

a permeabilidade seletiva (apenas deixa passar o que lhe interessa). Os mecanismos pelos quais

ocorrem as trocas de materiais através da membrana celular são variados. Alguns são controlados por processos físicos (transporte não mediado) e noutros intervêm proteínas da membrana (transporte mediado).

Transporte não mediado

Muitas substâncias atravessam a membrana celular a favor do gradiente de concentração, ou seja, do meio onde se encontram em maior concentração para o meio onde se encontram em menor, atingindo assim um equilíbrio térmico entre os dois meios.

Difusão simples:

Difusão simples: ocorre sem mediadores; sem gasto de energia; a favor do gradiente de concentração,

até se atingir uma distribuição uniforme dessas partículas. A agitação térmica das partículas determina a sua movimentação.

Osmose: movimento da água através de uma membrana seletivamente permeável, é um caso particular de difusão de difusão simples. Membrana semipermeável (membrana que é permeável

ao solvente, neste caso a água e impermeável aos solutos [substâncias dissolvidas no solvente]), de um meio hipotónico para um meio hipertónico.

As moléculas em solução tendem a deslocar-se de um meio hipertónico (local de maior concentração) para um meio hipotónico (local de menor de concentração), até que as concentrações se igualem, ou seja, até os meios se tornarem isotónicos (tendo em conta que nos estamos a referir a concentração de soluto).

Tipo de solução Concentração de

solutos Potencial da água Descrição

Isotónica (isos = igual; tónos = vigor)

Igual à solução comparada

Igual à solução comparada

A concentração de solutos à igual nas duas

soluções.

Hipertónico (hiper = muito; tónos = vigor)

Elevado Baixo Solução ou meio com elevada concentração

de soluto.

Hipotónico ( hipo = pouco; tónos = vigor)

Baixa Elevada Solução ou meio com

baixa concentração de soluto.

Quando uma célula vegetal absorve água – por osmose - até atingir o estado de equilíbrio dizemos que se encontra túrgida, sendo que o conteúdo celular exerce pressão de turgescência que é contrabalançada pela resistência oferecida pela parede celular. Nesta situação o vacúolo aumenta e empurra o citoplasma contra a parede celular. No caso em que uma célula vegetal perde água ao ser mergulhada numa solução hipertónica, o citoplasma contrai-se parcialmente e fica preso à parede celular apenas por alguns filamentos, dizendo-se que a célula se encontra plasmolisada.

Meio hipotónico – a célula sofre pressão de turgescência, fica túrgida.

Meio hipertónico – a célula sofre plasmólise, fica plasmolisada.

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Transporte mediado

O movimento de algumas substâncias através da membrana celular verifica-se devido á intervenção de proteínas transportadoras específicas (permeases).

Ao nível celular são comuns os processos de difusão facilitada e de transporte ativo.

Difusão facilitada:

o transporte de certas substâncias como a glicose e os aminoácidos ocorre a favor do gradiente de concentração, ou seja, da região de maior concentração de soluto para a região de menor concentração; este processo ocorre a maior velocidade do que na difusão simples na qual a velocidade de movimentação do soluto é diretamente proporcional à diferença de concentração entre os meios intracelular e extracelular.

As partículas não se movimentam livremente, intervindo nesse transporte proteínas transportadoras da membrana. Essas proteínas são específicas e designam-se por permeases (enzimas). Etapas da difusão facilitada:

- Ligação de uma molécula de soluto á permease;

- Alteração da forma da proteína, o que permite a transferência dessa partícula através da membrana:

- Retorno da permease à sua conformação inicial.

Transporte ativo:

Caracteriza-se por ser o transporte de uma substância através de uma membrana biológica contra o gradiente de concentração, havendo assim gasto de energia. Intervêm proteínas específicas (enzimas) da membrana pelo que é também um transporte mediado.