Temas de biologia

A biodiversidade e os desequilíbrios ecológicos A classificação animal: os vertebrados A classificação vegetal A genética humana Envoltórios celulares e permeabilidade celular As doenças sexualmente transmissíveis e métodos contraceptivos As organelas citoplasmáticas Estrutura e Fisiologia celular do Núcleo Os sistemas integradores como o ambiente: nervoso, hormonal e sensorial Os sistemas integradores internos: nutrição, respiração, circulação, digestão e excreção

Os sistemas integradores internos: nutrição, respiração, circulação, digestão e excreção

A nutrição é o meio pelo qual os sistemas vivos podem continuamente se reabastecer dos seus combustíveis (alimentos). Os alimentos proporcionam ao organismo a energia necessária para a execução de suas atividades. As etapas da nutrição: alimentação, digestão, desassimilação e a defecação.

A alimentação se define como ato de receber nutrientes proveniente do meio externo. A digestão é todo um processo físico (mecânico) e químico, destinado a fragmentar as partículas alimentares a fim de serem assimiladas e utilizadas pelas células. É através da nutrição que os indivíduos garantem o material necessário às suas atividades físicas, biológicas e mentais, para que com saúde possa normalmente nascer, viver e se reproduzir.

Na nutrição ocorre os processos físicos (mastigação, deglutição, quimificação e quilificação).

Para serem aproveitados, os alimentos precisam de uma série de transformações, que denominamos digestão, para que depois o organismo absorva os nutrientes necessários. Essas transformações são ocasionadas pela ação dos sucos digestivos e suas enzimas.

A respiração provê oxigênio aos tecidos e remove dióxido de carbono. A fim de alcançar tais objetivos, a respiração pode ser dividida em quatro funções principais: (1) ventilação pulmonar, que significa o influxo e fluxo de ar entre a atmosfera e os alvéolos pulmonares; (2) difusão de oxigênio e dióxido de carbono entre os alvéolos e o sangue; (3) o transporte de oxigênio e dióxido de carbono no sangue e nos líquidos corporais e suas trocas com as células de todos os tecidos do corpo e (4) regulação da ventilação e outros aspectos da respiração.

As trocas gasosas ocorrem nos alvéolos pulmonares. O sangue é o responsável por levar oxigênio para todas as células do organismo vivo.

Quanto à circulação, sua função é a de suprir as necessidades dos tecidos corporais – transportar até eles os nutrientes, eliminar os produtos do metabolismo, levar hormônios de uma parte do corpo para a outra e, de modo geral, manter o ambiente apropriado em todos os líquidos teciduais do organismo para que as células sobrevivam e funcionem de maneira ideal.

A intensidade do fluxo sanguíneo que passa por muitos tecidos é controlada sobretudo em resposta às suas necessidades de nutrientes. O coração e a circulação são controlados para produzir o débito cardíaco e a pressão arterial necessários para gerar fluxo sanguíneo tecidual requerido.

Em alguns órgãos, como os rins, a circulação serve para outras funções. Por ex, o fluxo sanguíneo para os rins está muito além de suas necessidades metabólicas e está relacionado à sua função excretora, o que demanda que grande volume de sangue seja filtrado a cada minuto.

A circulação se divide em circulação sistêmica, que é aquela em que o sangue rico em oxigênio sai do ventrículo esquerdo do coração pela aorta, artéria que se ramifica pelo corpo em artérias menores e mais finas, as arteríolas e os capilares. Como a circulação sistêmica promove o fluxo sanguíneo para todos os tecidos corporais, exceto para os pulmões, é também chamado de grande circulação.

A circulação pulmonar consiste em levar o sangue pobre em oxigênio e rico em gás carbônico aos pulmões e devolve o sangue oxigenado para o coração.

Caminho do ar: Nariz, Faringe, fossas nasais, laringe, traqueia, brônquios > ramifica-se para os pulmões Sistema digestivo: Boca, faringe, esôfago, estômago, intestino, ânus

A boca é por onde se inicia o processo de digestão dos alimentos. Nela há dentes que trituram o alimento e juntamente com a língua, envolvem os pedaços dos alimentos com a saliva, que são produzidas e secretadas pelas glândulas salivares que ficam em anexo à boca: parótidas, submaxilares e sublinguais.

A saliva possui a enzima amilase (ptialina), que digere amido e outros polissacarídeos, como no caso do glicogênio, reduzindo-os em moléculas menores como a maltose. Essa enzima perde sua ação em pH ácido, logo sua ação é inibida ao chegar no estômago.

Após a trituração, mastigação e salivação forma-se o bolo alimentar, que é deglutido e direcionado para a faringe, na qual se contrai, levando o bolo alimentar para o esôfago, o bolo alimentar é armazenado e misturado com o suco gástrico que é constituído, principalmente, pelo ácido clorídrico, que mantém o ph ácido estomacal. A liberação do suco gástrico é controlada pelo hormônio gastrina.

A acidez favorece a ação da principal enzima, a pepsina, quebra as ligações químicas entre os aminoácidos de uma proteína.

Como resultado da digestão química do bolo alimentar, forma-se o suco alimentar (quimo). Uma parte do quimo é assimilada no estômago, mas a maior parte ocorre no intestino delgado.

No intestino delgado, ocorre a maior parte da digestão e absorção de nutriente.

Esse órgão se divide em duodeno, jejuno e íleo.

O material que não foi digerido forma as fezes, que se acumulam no reto e são eliminadas pelo ânus.

A eliminação de substâncias prejudiciais ou que estão em excesso no corpo é chamada de excreção. No processo de degradação de glicídios e lipídeos são produzidos gás carbônico e água. Proteínas também são metabolizados, e do seu metabolismo

resultam substâncias prejudicais ao organismo, entre elas: gás carbônico e os produtos nitrogenados, como a amônia, ureia e o ácido úrico. Há também água e sais minerais.

A excreção pela urina funciona da seguinte forma: os rins filtram as impurezas do sangue e o deixa sem condições de circular pelo organismo.

As doenças sexualmente transmissíveis e métodos contraceptivos

As DSTs são doenças infecciosas transmitidas por contato sexual, causada por vírus, bactérias ou parasitas. São denominadas também de doenças venéreas. Algumas podem ser tratadas e curadas e outras não. As mais comuns são: Sífilis: é determinada por bactéria denominada Treponema pallidum, com as seguintes vias de transmissão: relação sexual (genital, oral e anal); mãe para filho, durante a gravidez; contato com as lesões de afetados e transfusão sanguínea. O primeiro sinal de sífilis é a ulceração que desaparece, mesmo sem tratamento, em 7 ou 10 dias, sem deixar cicatriz. Quando não tratada, pode levar a consequências orgânicas mais graves, pode danificar os órgãos do organismo, incluindo o cérebro, nervos, olhos, coração, vasos sanguíneos, fígado, ossos e articulações.

Gonorreia: doença bacteriana causada por Neisseria gonorrhoeae. Os sintomas iniciais, 2 a 5 dias após o contágio são: micção dolorosa e corrimento purulento. Na mulher, muitas vezes é assintomático, podendo, entretanto, levar à esterilidade.

Candidíase: doença feminina, determinada pelo fungo que habita a mucosa vaginal (Candida albicans). Pode ser transmitida via relação sexual, entretanto, algumas mulheres têm predisposição para desenvolverem a infecção. Os principais sinais e sintomas são: corrimento vaginal branco e leitoso; coceira intensa; irritação da vulva e vagina; dor durante o coito e na micção.

Herpes genital: ainda não há um tratamento para eliminar o vírus. Transmite-se através das relações sexuais e contato com a ilusão. O bebê pode ser contaminado durante o porto. As manifestações da doença constituem a formação de bolhas doloridas na região genital que podem desaparecer. O vírus continua no organismo e, em condições de estresse, podem reaparecer os sintomas.

Uretrite não-específica: é determinado por diversos tipos de microrganismos via relação sexual. Muitas vezes é confundida com a gonorreia porque seus primeiros sintomas são também dor ao urinar e corrimento pelo pênis. Não é particularmente lesiva respondendo bem ao tratamento medicamento. Quando não tratado corretamente pode levar a problemas de infertilidade.

AIDS: doença causada pelo retrovírus (HIV I e II) que tem o seu material genético constituído de RNA. Para a reprodução, o vírus utiliza o material genética de outra célula, o linfócito T, que comanda a defesa do organismo humano contra agentes infecciosos. Constituem as principais formas de infecção: relações sexuais, transfusão de sangue e hemoderivados; transmissão na gestão de mãe para filho. Os pacientes que desenvolvem a doença são tratados com as drogas antivirais AZT, DDI e DDC que inibem a produção da enzima transcriptase reversa, diminuindo a velocidade de replicação do HIV. Os sintomas, que precisam ser analisados em conjunto, são: suores noturnos, calafrios, cansaço profundo, tosse, diarreia prolongada, manchas vermelhas na pele, emagrecimento exagerado, febre permanente.

Métodos contraceptivos são procedimentos ou medicamentos que pretendem prevenir ou reduzir a propensão de uma mulher engravidar, além de proteger contra

DSTs. São classificados em: métodos comportamentais, que apresentam baixa eficácia, alteram o comportamento do casal, dependem de motivação e aprendizado e não protegem contra DSTs; métodos de barreira, que impedem os espermatozoides chegarem ao útero. A camisinha, por ex., possui grande vantagem pois ao mesmo tempo protege contra DSTs e gravidez indesejada; DIU (dispositiva intra-uterino) é extremamente eficaz; contracepção hormonal, que são bastante eficazes, com uma taxa de gravidez muito baixa e contracepção cirúrgica, que é o único método de contracepção definitiva. A esterilização feminina consiste na laqueadura, que é o corte das tubas uterinas. A masculina é a vasectomia, através da ligadura dos canais deferentes.

Portanto, há uma vasta oferta de métodos contraceptivos com grandes eficácias.

Não se justificam por isso, que continue a haver experiências sexuais não protegidas.

Como diz o ditado “melhor prevenir do que remediar”. Os métodos contraceptivos é a melhor forma de evitar uma gravidez indesejada e as doenças sexualmente transmissíveis.

Os sistemas integradores como o ambiente: nervoso, hormonal e sensorial

O sistema nervoso representa uma rede de comunicações formada por um conjunto de órgãos do corpo humano que possuem a função de captar as mensagens, estímulos do ambiente, “interpretá-los” e “arquivá-los”. Consequentemente o sistema nervoso elabora respostas, as quais podem ser dadas na forma de movimentos, sensações ou constatações. O sistema nervoso está dividido em sistema nervoso central e sistema nervoso periférico.

O sistema nervoso central (SNC) é constituído pelo encéfalo e pela medula espinhal, ambos envolvidos e protegidos por três membranas denominadas meninges.

O encéfalo está localizado na caixa craniana e apresenta três órgãos principais: o cérebro, cerebelo e o tronco encefálico.

O cérebro é o órgão mais importante do SN. Considerado o órgão mais volumoso, pois ocupa a maior parte do encéfalo, o cérebro está dividido em: hemisfério esquerdo e hemisfério direito. A camada mais externa do cérebro e cheia de reentrâncias se chama córtex, responsável pelo pensamento, visão, audição, fala, escrita, por ex., além disso controla o raciocínio, inteligência, imaginação e os movimentos involuntários do corpo. O cerebelo, localizado na parte posterior e abaixo do cérebro, coordena os movimentos precisos do corpo, além de manter seu equilíbrio. Tronco encefálico, localizado na parte inferior do encéfalo, o tronco encefálico conduz os impulsos nervosos para a medula espinhal e vice-versa. Além disso, produz os estímulos nervosos que controlam as atividades úteis como os movimentos respiratórios, os batimentos cardíacos e os reflexos como tosse, espirro e a deglutinação. Medula espinhal: a medula é um cordão de tecido nervoso situado dentro da coluna vertebral.

Na parte superior está conectada ao tronco encefálico. Sua função é conduzir os impulsos nervosos do restante do corpo para o cérebro e coordenar os atos involuntários (reflexos).

O sistema nervoso periférico é formado por nervos que originam no encéfalo e na medula espinhal. Sua função é conectar o sistema nervoso central ao resto do corpo.

Importante destacar que existem dois tipos de nervos: os cranianos e os raquidianos.

De acordo com a atuação, o sistema nervoso periférico pode ser dividido em sistema nervoso somático, que regula as ações voluntárias, que estão sob o controle da nossa vontade bem como regular a musculatura esquelética de todo o corpo. Já o sistema nervoso autônomo é regular as funções orgânicas, para que as condições internas do organismo se mantenham constantes.

O sistema sensorial é um conjunto de órgãos dotados de células especializadas que são capazes de captar estímulos internos e externos. As células sensoriais se encontram espalhadas pelo corpo e nos órgãos dos sentidos (olfato, paladar, tato, visão e audição) formando o sistema sensorial.

As células sensórias que podem capar os estímulos do ambiente são chamadas de exteroceptores e estão distribuídas na superfície externa do corpo. O quimiorreceptor é um tipo de exteroceptor responsável pelo paladar e pelo olfato.

A pele é responsável pelo tato e nela podemos encontrar os corpúsculos de Pacini. Em nossa língua estão as papilas gustativas, responsáveis pelo paladar (quimioceptores). As narinas são responsáveis pelo olfato. Nelas estão o epitélio olfativo. Os ouvidos são os órgãos responsáveis pela audição e pelo equilíbrio. Nele encontramos mecanorreceptores. Nos olhos encontramos os fotorreceptores, responsáveis pela visão. Nas retinas, estão os cones, que não distinguem cor e o bastonete, que distingue cor.

O sistema hormonal (ou sistema endócrino) atua em conjunto com o sistema nervoso, realizando a coordenação e a integração entre os demais sistemas. É constituído pelas glândulas endócrinas, que lançam diretamente no sangue, os hormônios que produzem. Os hormônios são substâncias que influenciam na atividade de diversos órgãos, controlando o crescimento, a pressão arterial e a concentração de substâncias no sangue, por ex.

As principais glândulas humanas são: a pineal, a hipófise, a tireóide, as parotireóides, as suprarrenais, o pâncreas, os ovários e os testículos.

A biodiversidade e os desequilíbrios ecológicos

A diversidade biológica (ou biodiversidade) é a riqueza da vida na terra, as milhões de plantas, animais e microrganismos, os genes que eles contém e os intricados ecossistemas que ajudam a construir o meio ambiente. Portanto, a biodiversidade deve ser considerada em três níveis: no nível das espécies, inclui toda a gama de organismos na Terra, desde as bactérias até reinos multicelulares, animais e fungos; no nível da variação genética, dentre as espécies, tanto entre as populações geograficamente separadas como entre os indivíduos de uma mesma população; no nível da variação entre as comunidades biológicas nas quais as espécies vivem, os ecossistemas nas quais as comunidades se encontram e as interações entre esses níveis. Todos os níveis são necessários para a sobrevivência contínua das espécies e comunidades naturais e todos são importantes para a espécie humana. A diversidade das espécies representa o alcance das adaptações evolucionárias e ecológicas das espécies em determinados ambientes.

A biodiversidade fornece recursos e alternativas de recursos a pessoas, por exemplo, uma floresta tropical com muitas espécies produz uma ampla variedade de plantas e produtos animais que podem ser usadas para a alimentação, abrigo e medicamento. A diversidade genética é necessária para qualquer espécie manter a vitalidade reprodutiva, a resistência a doenças e a habilidade para se adaptar a mudanças. A diversidade em nível de comunidade representa a resposta coletiva das espécies ás diferenças condições ambientais.

As comunidades biológicas encontradas em desertos, pastagens, pântanos e florestas dão continuidade ao funcionamento apropriado de ecossistemas, fornecendo serviços benéficos tais como controle de enchentes, proteção do solo contra erosão e filtragem do ar e da água.

O desequilíbrio ecológico ocorre quando algum elemento animal ou vegetal de um ecossistema é reduzido ou adicionado. Esta mudança pode originar reações em cadeia e repercutir diretamente no funcionamento do ecossistema. Os desequilíbrios ecológicos podem ser naturais, como terremotos, tsunami, furacões, erupções vulcânicas. Dependendo do tipo de ecossistema atingido, os danos da comunidade biológica podem ser intensos, sendo necessários vários anos para a sua plena recuperação.

Porém, o desequilíbrio ecológico pode ser resultado de atividades humanas desordenadas como: poluição atmosférica, dos rios e lagos, mares e oceanos, desmatamento de floresta matas ciliares e mangues, entre outros.

A classificação vegetal O Reino Plantae (Reino Vegetal) é composto por plantas vasculares, que possuem vasos condutores de seiva e plantas avasculares (como no caso das briófitas, hepáticas e antóceros), destituído desses vasos. Os vegetais são classificados quanto à presença ou ausência de flores. As plantas que possuem flores cuja estrutura reprodutora é pouco visível são chamadas de criptogramas e as plantas que possuem flores e cuja estrutura reprodutora é visível são chamadas de fanerógamas.

Em ordem evolutiva, o Reino é classificado como, briófitas = plantas de pequeno porte que não recebem luz direta do sol, uma vez que habitam locais úmidos, pois precisam de água para se reproduzirem. Elas apresentam cauloide, semelhante ao caule das plantas vasculares; filoides, semelhante às folhas das plantas vasculares e rizoides que têm a mesma função das raízes das plantas vasculares, fixar a planta no solo, além de absorver e conduzir água e minerais.

As pteridófitas são plantas vasculares, podem atingir vários metros de altura.

Preferem ambientes úmidos e sombrios, e seus representantes são mais conhecidos como samambaia. Costumam apresentar raiz, caule e flores. As pteridófitas também necessitam de água para reprodução, que é feita através dos gametas que se encontram no anterior dos poros, no dorso das folhas das samambaias.

As gimnospermas são plantas vasculares que possuem raiz, caule e folhas.

Apresentam sementes e por esse motivo não necessitam da água para que ocorra a fecundação de seus gametas.

Por último temos as angiospermas. São as plantas superiores, pois possuem raiz, caule, folhas, flores e frutos

A classificação animal: os vertebrados

Os animais vertebrados são todos aqueles caracterizadas pela presença de medula espinhal e coluna vertebral.

Além de possuírem uma medula espinhal e uma coluna vertebral, como já citado, também encontramos um sistema nervoso central (cérebro e medula espinhal), sistema musculas (músculos estriados, cardíaco e liso) e esqueleto interno, que formam suas estruturas.

Já o sistema respiratório, dependendo do animal, se dá por meio de brânquias (respiração branquial) ou pulmões (respiração pulmonar). Os seus órgãos possuem os tecidos conjuntivo epitelial, vascular, muscular e nervoso.

O corpo dos animais vertebrados é formado pela pele, que é composta por duas camadas: a derme e a epiderme.

Os animais vertebrados são divididos em cinco classes: peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos, de acordo com a ordem de evolução.

Os peixes têm como característica principal ter a pele coberta por escamas, os peixes também são capazes de respirar dentro da água (respiração branquial). Podem ter esqueleto ósseo ou cartilaginoso. A cartilagem tem a mesma função dos ossos, no entanto, possuem mais flexibilidade. Seus ovos são gelatinosos e não possuem casca, assim como os ovos de anfíbios.

Os anfíbios possuem pele lisa e úmida, sem pelo. Ovos são desenvolvidos na água. O adulto passa a viver na terra, em locais úmidos. O corpo modifica até a fase adulta (metamorfose).

A principal característica das aves é ter o corpo coberto de penas. Possuem ovos com casca, diferente das classes anteriores. A respiração das aves é realizada por forma pulmonar.

Os mamíferos têm como característica principal o fato de possuírem glândulas mamárias para que as fêmeas possam produzir leite e amamentar seus filhotes. Possuem o corpo coberto de pelo e possuem respiração pulmonar.

Envoltórios celulares e permeabilidade celular A membrana plasmática é constituída principalmente de fosfolipídios e proteínas. Possui grande permeabilidade seletiva: capacidade de selecionar as substâncias que entram e saem da célula. Gera proteção ao conteúdo celular e dar formato característico à célula. Os envoltórios externos à membrana plasmática são: glicocálix, presente nas células animais e parede celular, presente nas bactérias, fungos e plantas.

O glicocálix é formado por uma camada frouxa de glicídios, associados aos lipídios e às proteínas da membrana. Proporciona resistência à membrana plasmática.

Constitui uma barreira contra agentes físicos e químicos do meio externo. Confere às células a capacidade de se reconhecerem, forma uma malha que contém nutrientes e enzimas ao redor das células, de modo a manter nessa região um meio externo adequado.

A parede celular é constituída de sílica ou celulose, reduz a perda de água e promove a rigidez das células. Em bactérias e cianobactérias, a parede é formada por peptídeoglicano (moléculas grandes constituídas por moléculas menores de açúcares associados a aminoácidos). Possui pontos de contato entre células vizinhas, onde não há deposição de celulose, chamados de plasmodemos.

O transporte através da membrana pode ocorrer sem gasto de energia e a favor do grau de concentração (passivo) ou com gasto de nutrientes e contra o grau de concentração (ativo).

O transporte passivo ocorre por osmose, processo de difusão de moléculas de água através da membrana semipermeável; difusão, é o movimento de partículas, onde estão mais concentradas para onde estão menos concentradas, a fim de igualar a concentração e difusão facilitada, as proteínas permeases, atuam facilitando a passagem de certas substâncias por difusão simples igualando suas concentrações.

O transporte ativo ocorre por endocitose, fagocitose, pinocitose e exocitose.

As organelas citoplasmáticas As organelas citoplasmáticas são “máquinas celulares” responsáveis por funções bem definida dentro da célula e são formadas por membranas muito similares à membrana plasmática.

A membrana plasmática é uma estrutura encontrada em todos os seres vivos e é fundamental para o funcionamento celular, pois é esta estrutura que controla a entrada e saída de substâncias das células, como água, sais minerais e proteínas e diversos outros produtos e subsprodutos produzidos pelas células ou que entram nela.

As organelas estão imersas no citoplasma, uma solução aquosa rica em nutrientes. É no citoplasma eu acontecem boa parte das reações celulares.

As organelas que se encontram no citoplasma são: As mitocôndrias são responsáveis por transformar açúcar, mas também gorduras e proteínas em uma molécula que pode ser usada por todas as células, o ATP. Esta molécula é usada para fazer as mais diversas atividades, como produzir proteínas, realizar movimentos, divisão celular e tantas outras funções realizadas pelas células.

Os ribossomos produzem proteínas e estão presentes em todos os seres vivos, são os responsáveis por “ler” o código que está no RNA. Cada sequência de RNA possui uma informação específica e assim são produzidas todos os tipos de proteínas para as mais diversas funções.

O núcleo, presente apenas nas células eucariontes, tem a função principal de proteger o DNA. Essa molécula se encontra nas duas formas: cromatina e cromossomos.

Retículo Endoplasmático Rugoso: possui ribossomos aderidos em sua superfície, por isso também produzem proteínas, além de glicoproteínas e lipoproteínas.

Retículo Endoplasmático Liso: não possui ribossomos, por isso é chamado de liso. Sua função é a produção de lipídeos, hormônios e desintoxicação celular.

Complexo de Golgi: produz vesículas de secreção. Os lisossomos, responsáveis pela digestão celular, são produzidos por estas organelas.

Centríolos: estrutura microtubulares que tem sua ação na divisão celular.

Durante este processo, os centríolos ligam seus microtúbulos aos cromossomos.

Núcleo celular O núcleo é a região de célula onde se encontra o material genética (DNA) dos organismos tanto unicelulares como pluricelulares. Os seres que possuem núcleo verdadeiros são chamados de eucariontes.

O núcleo contém nucleoplasma, substância onde fica mergulhado o material genético e as estruturas que são importantes para que desempenhe suas funções, como nucléolos e a carioteca ou membrana celular, que delimita o núcleo e envolve o material genética.

Os nucléolos são corpos densos e arredondados compostos de proteínas, com RNA e DNA associados.

A membrana que envolve o núcleo é chamada de carioteca e tem camada de lipídios e proteínas. A membrana mais externa está ligada ao retículo endoplasmático e muitas vezes possui ribossomos aderidos. No lado interno da membrana inferior há uma rede de proteínas que ajudam na sustentação da carioteca e participam do processo de divisão celular, que contribuem para a fragmentação e reconstrução do núcleo. Permite o fluxo de substâncias dentro do núcleo.

Cromatina, encontradas no núcleo, são moléculas de DNA associadas às proteínas histonas. Ela pode estar mais densa, mais enrolada (heterocromatina) ou mais frouxa (eucromatina).

Os cromossomos – cromatinas condensadas – no ser humano formam 23 pares de cromossomos.