Pigmentos fotossintéticos

O que são?

Pigmentos fotossintéticos são substâncias que absorvem a energia luminosa e a transformam em energia química. O mais conhecido é a clorofila a, mas outros existem, como a clorofila b, os carotenos, xantofílas e ficobilas. São todos importantes pois ajudam a aumentar o espetro de absorção de energia luminosa.

Estes pigmentos encontram-se nas membranas dos tilacoides, que são pequenas bolsas em forma de disco que se empilham no cloroplasto.

Cloroplasto legendado

Theodore Engelman, biólogo alemão, século XIX, elaborou uma experiência para relacionar o comprimento de onda da luz com a eficácia da fotossíntese.

Colocou bactérias aeróbicas uniformemente espalhadas numa lâmina onde se encontrava água e uma alga filamentosa fotossintética: a Spirogyra)

Num microscópio adaptou um prisma ótico que permitia a decomposição da luz branca.

Concluiu que as bactérias se deslocavam para as zonas onde incidia o vermelho-alaranjado e o azul-violeta. Também concluiu que, embora absorvendo diferentes radiações de diferentes comprimentos de onda, não absorvia o verde: reflete-o, é o que vemos.

Nota: No Outono, muitas plantas perdem a sua cor verde, pois o número de clorofilas diminui e ficam em maior quantidade outros pigmentos com outras cores.

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http://www.cientic.com/imagens/qi/autotrofia/autotrofia_11.png
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Ciclo ATP - ADP

O ATP (Adenosina Trifosfato) é uma ólécula transportadora de energia que é fundamental na foto e na quimiossíntese pois, as células não armazenam energia!

Como ocorre o ciclo?

• O ATP junta-se a água;
• Dá-se uma reação de hidrólise;
• Liberta-se um ião fosfato, logo, o trifosfato passa a difosfato (ADP).

Liberta-se energia -> Reação exoenergética

• O ADP junta-se a energia e a um ião fosfato;
• Dá-se uma reação de fosforilação;
• Junta-se um ião fosfato, logo, o difosfato passa a trifosfato (ATP).

Necessita de energia -> Reação endoenergética

http://bioweb.wku.edu/courses/biol115/wyatt/Metabolism/ATP_ADP.gif

Obtenção de matéria pelos seres autotróficos

A nutrição autorófica consiste na produção de matéria orgânica a partir de matéria inorgânica através de uma fonte externa de energia:

• Sol (no caso da fotossíntese);
• Compostos (no caso da quimiossíntese).

Exemplos de seres fotoautotróficos:

Plantas

Cianobactérias

Exemplos de seres quimioautotróficos:

Bactérias sulfurosas

Bactérias nitrificantes

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Digestão extracelular - Homem

A grande diferença do sistema digestivo do Homem para o da minhoca é, principalmente, a existência de glândulas anexas.

Tenho posts bastante completos sobre isto do ano passado. Vou colocar aqui:

Fisiologia

 Enzimas

Fisiologia

Digestão extracelular

E finalmente, o mais complexo: digestão apenas fora da célula.
Este tipo de digestão já acarreta que o ser vivo possua um sistema digestivo completo, ou seja, que tenha duas aberturas, uma para a entrada de substâncias (boca) e outra para a saída (ânus). Este sistema traz muitas vantagens:

• Sentido unidirecional;
• pHs, enzimas e orgãos específicos;
• Processo mais eficaz;
• Permite maior diversidade na alimentação.

Aqui falarei de um invertebrado, a minhoca, mas, mais a frente, falarei de um dos mais complexos -> o vertebrado, Homem.

Gostei muito deste esquema, por isso vou explicar através dele:

   Os músculos da parede da faringe contraem e, através da sucção, o alimento passa para a boca, esófago e é armazenado no papo. Passa, mais tarde, para a moela, onde é triturado, devido à contração das duas paredes. Por fim, o intestino, onde atuam as enzimas e os nutrientes são absorvidos. A minhoca possui uma prega dorsal, que aumenta a superfícies de absorção, a tiflosole. Os produtos excretados saem pelo ânus.

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Digestão intra e extracelular

Neste caso, além de ocorrer dentro das células, a digestão também ocorre fora. Encontra-se normalmente em seres pluricelulares extremamente simples, como a hidra e a planária.

Os sistemas digestivos destes dois seres são incompletos: têm apenas uma abertura, que serve de boca e ânus.

A Hidra tem uma boca envolta por tentáculos. Ligada à boca encontra-se a cavidade gastro-vascular, onde se dá a digestão extracelular e a absorção de nutrientes. É assim:

• Digestão extracelular (cavidade gastro-vascular)
• Digestão intracelular dos produtos originados anteriormente (endocitose)
• Produtos excretados voltam à cavidade (exocitose)
• Os produtos saem por contração do corpo.

Na planária, a única diferença é que já possui alguma diferenciação, a faringe pode projetar-se para captar o alimento e a cavidade gastro-vascular é ramificada, o que permite aumentar a área de digestão e absorção. 

De resto, o funcionamento é igual.

Na imagem, a cavidade gastro-vascular é o intestino.

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Digestão intracelular

A digestão intracelular é aquela que ocorre dentro da célula. Para isso, um lisossoma primário funde-se com uma vesícula endocítica formando um lisossoma secundário (vacúolo digestivo). Aí, o alimento endocitado é digerido através das enzimas do lisossoma (hidrolíticas). Os produtos de excreção da digestão saem da célula por exocitose.

Eu disse que ainda voltava aqui :)

Mas, como se forma um lisossoma?

No retículo endoplasmático rugoso, o ribossoma (produzido no núcleo) sintetiza proteínas. Estas continuam a deslocar-se pelo retídulo endoplasmático liso, onde, no lúmen, se dá a sua maturação. Continuam para o complexo de Golgi, onde são envoltas em membranas e se conclui a sua maturação (por exemplo, as suas enzimas ficam ativas). Quando saem têm forma de vesícula -> lisossoma!

http://www.dbi.ufla.br/Ledson/LBMP/endocytosis.gif
http://imagem.casadasciencias.org/online/34721044/images/ch1_lysosome.jpg

Transportes na membrana

O transporte de substâncias é feito por diversos processos:

• Transporte não mediado - apenas processos físicos;
• Transporte mediado - intervêm proteínas.

Também se tem de ter em conta se houve ou não gasto de energia:

• Transporte passivo - a energia é a própria energia cinética das moléculas (a favor do gradiente);
• Transporte ativo -  é necessário fornecer energia (contra o gradiente).

Transporte passivo

Transporte não mediado

1. Difusão simples

Na difusão simples, as substâncias (gases e substâncias lipossolúveis) deslocam-se dos locais de maior concentração para os locais de menor concentração.

     2.   Osmose

Na osmose, a água desloca-se do meio hipotónico (local onde há menos soluto) para o meio hipertónico (local onde há mais soluto).

Transporte mediado

     3.   Difusão facilitada 

Na difusão facilitada, umas proteínas específicas (as proteases) ligam-se às substâncias (glicose e aminoácidos), muda de configuração e a substância passa para o outro lado da membrana.

Transporte ativo

     4.  Transporte ativo

Para os iões potássio e sódio, é necessário a existência de uma proteína e de energia, para que esta mude de forma e eles passem para o outro lado da membrana.

Transporte de macromoléculas

     5.   Endocitose

A endocitose divide-se em 2:

• Fagocitose (sólidos);
• Pinocitose (fluídos).

Ambos referem-se à entrada de substâncias (gotículas de lípidos, macromoléculas ou eliminação de bactérias) para a membrana. O que ocorre é a invaginação da membrana, formando-se um pseudópodes que envolve a substância. Forma-se uma vesícula endocítica que envolve a substância.

     6. Exocitose

Corresponde ao processo contrário: a vesícula exocítica funde-se com a membrana e esta liberta a substância (produtos excretados, hormonas, enzimas) para o meio extracelular.

Vou falar disto mais à frente :)

http://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2010/06/difusao-simples.jpg

http://www.brasilescola.com/upload/e/DifusaoSimples2(1).jpg

http://www.sobiologia.com.br/figuras/Citologia/permease.jpg

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http://www.dbi.ufla.br/Ledson/LBMP/endocytosis.gif

A membrana plasmática

A membrana plasmática é muito importante para o ser: é aquela que lhe permite a obtenção de matéria para a célula. Mesmo importante, é tão pequena que só é observável ao microscópio eletrónico.

Este é o modelo atualmente aceite: Modelo do Mosaico Fluído de Singer e Nicholson.


Podes reparar que a membrana apresenta várias propriedades:

• É elástica;
• Tem permeabilidade seletiva (é permeável à água e substâncias lipossolúveis, mas é impermiável a iões e moléculas polares não carregadas, como os glúcidos).

Além disso, apresenta várias estruturas:

• 1 bicamada fosfolipídica (dá estrutura e permeabilidade seletiva);
• proteínas (intrínsecas, extrínsecas e transversais, dão estruturas, são recetoras de estímulos químicos, intervêm no transporte de substâncias e constituem enzimas);
• glúcidos (glicoproteínas ou glicolípidos, estão na parte mais externa da membrana e são recetores de informações de outras substâncias).

As estruturas movem-se:

• Movimentos laterais (fosfolípidos);
• Movimentos transversais ou flip flop (fosfolípidos e proteínas).

http://www.professorjarbasbio.com.br/membrana1.jpg