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GDIVERSIDADE NA BIOSFERATodos os seres vivos, desde os mais simples aos mais complexos, incluindo o ser humano, bem como os fatores abióticos que integram o meio e dos quais necessitamos para viver – água, ar, luz, temperatura, solo – encontram-se ligados numa teia de interações e interdependências ...

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BIODIVERSIDADE G

DIVERSIDADE NA BIOSFERA

RELAÇÕES TRÓFICAS

Todos os seres vivos, desde os mais simples aos mais

Produtores: seres autotróficos responsáveis pela

complexos, incluindo o ser humano, bem como os

produção de matéria orgânica que constitui a base da

fatores abióticos que integram o meio e dos quais

matéria que circula nos ecossistemas

necessitamos para viver – água, ar, luz, temperatura, solo – encontram-se ligados numa teia de interações e interdependências que constituem o ambiente global da vida – biosfera.

Consumidores: seres heterotróficos que se alimentam direta ou indiretamente desta matéria através das relações tróficas Decompositores: seres heterotróficos que reintegram no ecossistema a matéria inorgânica, uma vez que se alimentam da orgânica

ORGANIZAÇÃO BIOLÓGICA 1. Átomo – unidade fundamental de toda a matéria. 2. Molécula – estrutura de átomos. 3. Célula – unidade básica da vida. 4.

Tecido

–

conjunto

de

células

semelhantes,

interdependentes, que realizam uma ou mais funções no organismo.

5. Órgão – conjunto de tecidos que interagem, realizando uma ou mais funções no organismo.

6. Sistema de órgãos – grupo de órgãos que, em

TEIA ALIMENTAR

conjunto, realizam determinadas funções no organismo.

7. Organismo – grupo de vários sistemas de órgãos interdependentes, que funcionam como um todo.

8. População – grupo de seres vivos da mesma espécie que vivem numa determinada área, num dado período de tempo.

9. Comunidade – grupo de seres vivos de várias espécies que interagem numa determinada área, num determinado período de tempo.

Normalmente, as cadeias alimentares não apresentam mais do que cinco níveis tróficos uma vez que a energia vai diminuindo de nível trófico para nível trófico. 1º Nível trófico – produtores 2º Nível trófico – consumidores de 1ª ordem 3º Nível trófico – consumidores de 2ª ordem Etc.

10. Ecossistema – conjunto de seres vivos que vivem numa determinada área do meio e das interações recíprocas que entre eles se estabelecem.

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

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CÉLULA G

▪

CÉLULAS

CÉLULAS

PROCARIÓTICAS

EUCARIÓTICAS

- Organização estrutural

- Maiores e mais complexas que

simples

as procarióticas

- Possuem parede celular

- São mais evoluídas porque

- Dimensões reduzidas

surgiram depois

- Apenas existem em seres

-Possuem núcleo

unicelulares

individualizado, delimitado por

- O DNA não se encontra

um invólucro nuclear membranar

associado

- O DNA nuclear está associado

a

proteínas

informação que regula as atividades celulares. ▪

membrana celular. ▪

Membrana

–

controla

o

movimento

de

substâncias ▪

Ribossomas – síntese de proteínas

▪

Nucleoide – material genético

Célula vegetal vs Célula animal

de anel

-

- Não possuem organelos

variedade

envolvidos por membrana

membranares

exterior da membrana plasmática têm uma parede

-

núcleo

- Existem em alguns seres vivos

celular que confere rigidez. Os vacúolos vão

o

unicelulares e em todos os

aumentando com a idade.

Não

possuem

individualizado encontra-se

–

DNA

espalhado

Apresentam

Parede celular - constituinte presente em algumas células, colocado exteriormente à

a proteínas (histonas)

(histonas) e assume a forma

Núcleo – organelo celular que contém a

uma

de

grande

As células vegetais possuem cloroplastos e no

organelos

multicelulares

no

As células animais não possuem cloroplastos nem

nucleoide

parede

Citoplasma

–

onde

se

os seus

vacúolos

(quando

existentes) são pouco desenvolvidos.

CONSTITUINTES CELULARES ▪

celular e

encontram

vários

organelos responsáveis por diversas atividades

G

celulares. ▪

Mitocôndrias – onde ocorrem importantes fenómenos de respiração aeróbia, constituindo locais de intensa produção de ATP (energia).

▪

Complexo de Golgi – armazena substâncias de secreção.

▪

Lisossomas – onde se acumulam enzimas digestivas.

▪

Retículo endoplasmático – é uma via de comunicação das células. Retículo endoplasmático rugoso: tem ribossomas síntese proteica. Retículo endoplasmático liso: não tem ribossomas.

▪

Vacúolos – onde ocorre digestão intracelular.

▪

Cloroplastos - contêm pigmentos fotossintéticos, nomeadamente clorofilas, daí a sua cor verde.

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OBTENÇÃO DE MATÉRIA PELOS SERES HETEROTRÓFICOS Conhecendo o comportamento dos fosfolípidos na Seres heterotróficos - só podem sintetizar moléculas orgânicas a partir de outra matéria orgânica; recebem

presença de água, admitiu-se que a membrana deveria ter uma estrutura complexa, na qual os

do meio a matéria que lhes serve de alimento.

fosfolípidos formariam uma bicamada fosfolipídica. As

UNICELULARIDADE vs. PLURICELULARIDADE

cabeças polares estariam viradas para os meios intra e extracelular e as cabeças hidrofóbicas estariam

Seres unicelulares: seres heterotróficos constituídos

voltadas umas para as outras.

por uma única célula (bactérias e protozoários) As membranas não são estáticas. Tanto os fosfolípidos Seres pluricelulares: seres heterotróficos constituídos por várias células (fungos e animais)

como as proteínas apresentam movimentos. Os fosfolípidos apresentam mobilidade lateral.

MEMBRANA PLASMÁTICA ▪

▪

Barreira de separação entre os meios intracelular e

TRANSPORTES TRANSMEMBRANARES

extracelular.

TRANSPORTE NÃO MEDIADO – não atuam proteínas

Superfície de troca de substâncias, de energia e

transportadoras

informação entre os meios referidos. ▪

Difusão Simples: de um meio híper (+) para um meio

Reconhecimento molecular e celular

As membranas são complexos lipoproteicos e um

Osmose: movimento da água de um meio hipo (-)

grande número delas contém, também, glícidos. Os

lípidos

fosfolípidos

são

principalmente

possuem

uma

fosfolípidos.

extremidade

hipotónico (-), a favor do gradiente de concentração

Os

polar,

para um meio hipertónico (+), contra o gradiente de concentração

hidrofílica (cabeça com o fosfato), e uma extremidade

Quando uma célula se encontra num meio

apolar, hidrofóbica (cauda dos ácidos gordos). São

externo hipertónico, tendem a perder água e por

moléculas anfipáticas (características hidrofílicas).

isso ficam plasmolisadas.

As proteínas podem ser intrínsecas/ integradas quando estão inseridas na dupla camada e as extrínsecas/ periféricas que se situam à superfície

Quando

são

submetidas

a

meio externo

hipotónico, tendem a ganhar água e por isso ficam túrgidas.

fosfolipídica da membrana. TRANSPORTE transportadoras

MODELO DO MOSAICO FLUÍDO

MEDIADO específicas

– da

atuam

proteínas

membrana

–

permeases

H

Difusão Facilitada: de um meio híper (+) para um meio hipotónico (-), a favor do gradiente de concentração Transporte Ativo: de um meio hipo (-) para um meio hipertónico (+), contra o gradiente de concentração

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Ingestão, Digestão e Absorção Digestão intracelular

Quando o sistema digestivo tem duas aberturas (uma para entrada dos alimentos e outra para saída dos resíduos

alimentares,

ou

seja,

boca

e

ânus,

O conjunto de estruturas que desempenha uma

respetivamente) dizemos que é um tubo digestivo

importante função neste tipo de digestão é constituído

completo. No caso de ter uma única abertura designa-

pelo retículo endoplasmático, o complexo de Golgi e

se por tubo digestivo incompleto.

os lisossomas. As células englobam, por endocitose, partículas alimentares, constituídas por moléculas complexas que não transpõem a membrana das vesículas

Vantagens conferidas por um tubo digestivo completo aos organismos que o possuem: ▪

Os alimentos deslocam-se num único sentido, o que permite uma digestão e uma absorção sequenciais ao

endocíticas.

longo do tubo, havendo por isso um aproveitamento Endocitose – inclusão de macromoléculas ou de agregados moleculares por invaginação da membrana plasmática,

muito mais eficaz. ▪

formando-se uma vesícula endocítica.

As proteínas enzimáticas formadas no retículo endoplasmático são incorporadas em vesículas, como os lisossomas, que as transportam até ao complexo de Golgi, onde se fundem com vesículas endocíticas,

A digestão pode ocorrer em vários órgãos, devido à ação de diferentes enzimas e a diferente tratamento mecânico.

▪

A absorção é mais eficiente, pois prossegue ao longo do tubo.

▪

Os resíduos não digeridos acumulam-se durante algum tempo, sendo depois expulsos através do ânus.

formando um vacúolo digestivo, onde ocorre a digestão.

Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos multicelulares Nutrição por absorção – (microconsumidores ou decompositores como fungos e algumas bactérias) –

decompoem a matéria orgânica no exterior do seu organismo, absorvendo as substâncias que necessitam para sobreviver Nutrição por ingestão – (macroconsumidores como animais e protozoários) – ingerem substâncias orgânicas tal como foram produzidas por outros seres

SISTEMAS DIGESTIVOS Digestão extracelular Pode ser extracorporal (como no caso dos fungos que expelem enzimas que digerem o alimento no exterior

Hidra

–

incompleto,

extra/intracelular,

cavidade

gastrovascular Planária – incompleto, extra/intracelular

do corpo e que depois o absorvem) ou intracorporal. Minhoca – sistema tubular completo, extracelular Mamíferos – tubo completo, intracelular

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OBTENÇÃO DE MATÉRIA PELOS SERES AUTOTROTRÓFICOS G

FOTOAUTOTRÓFICOS – realizam a fotossíntese e utilizam a energia luminosa como principal fonte de

G

A fotossíntese compreende duas fases sucessivas:

Fase fotoquímica – as reações dependem da luz –

energia QUIMIOAUTOTRÓFICOS – realizam quimiossíntese e utilizam a energia química como principal fonte de

membrana dos tilacoides Fase química – as reações não dependem da luz – estromas G

energia Ambos

FASE FOTOQUÍMICA transformam matéria inorgânica

em matéria

orgânica/ energia (glicose).

Ocorre ao nível da membrana dos tilacoides, onde a energia luminosa é absorvida pelos pigmentos

ATP – ADENOSINA TRIFOSFATO

fotossintéticos (como as clorofilas a/b que dão a cor verde

Fonte de energia diretamente utilizada pelas células. É uma molécula cuja energia pode ser facilmente hidrolisada (desdobrada com excesso de água).

à

planta

caratonetos)

-

e

carotenoides:

maioritariamente

xantofilas aqueles

e

cujas

radiações do espetro de onda correspondem às faixas azul-violeta e vermelho-alaranjado. Produtos utilizados: luz, água, ADP + Pi e NADP+ Produtos finais: oxigénio, NADPH, ATP e H+ Principais reações:

FOTOSSÍNTESE

▪

molécula de água (dadora primária de eletrões)

Processo realizado por seres autotróficos (plantas, algas, cianobactérias), onde a energia luminosa é utilizada para produzir compostos orgânicos – glicose

dissocia-se em oxigénio, eletrões e protões ▪

Fluxo de eletrões: estes percorrem cadeias transportadoras onde ocorrem transferências

– através de CO2 e H2O provenientes do meio.

energéticas que permitem a fosforilação do ADP

Ocorre nos cloroplastos das plantas e é deste processo que ocorre a libertação de oxigénio.

Fotólise da água: com a presença de luz, a

em ATP ▪

Oxidação da clorofila a: é excitada pela energia luminosa, emite eletrões e oxida

▪

Redução do NADP+ (aceitador final de eletrões) em NADPH

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FASE QUÍMICA

QUIMIOSSÍNTESE

Ocorre no estroma do cloroplasto, onde as moléculas de dióxido de carbono vão ser reduzidas e vão formar compostos

orgânicos

utilizando

os

hidrogénios

cedidos pelo NADPH e a energia fornecida pelos ATP. ▪

Fixação dor carbono: CO2 é combinado com a RuDP – ribulose difosfato (5C) e origina um composto de 6C. Este desdobra-se em duas moléculas de PGA – ácido fosfoglicérico (3C cada)

▪

Produção de açúcares: ocorre a fosforilação do PGA pelo ATP e a redução de NADPH, dando origem ao PGAL – aleído fosfoglicérido. Utilizam-

Ocorre em locais onde a luz não consegue chegar como no fundo dos oceanos ou no interior dos solos. Os produtores destes locais – bactérias – realizam a quimiossíntese

para

produzir

matéria

orgânica,

utilizando como fonte de energia a oxidação de compostos inorgânicos. Existem duas etapas: ▪

Produção de ATP e formação de moléculas redutoras

▪

Fase idêntica à fase química da fotossíntese

se duas destas moléculas para a síntese de glicose. ▪

Regeneração da RuDP/RuBP: 10 moléculas de PGAL vão intervir da regeneração da ribulose difosfato

A fonte de carbono é o dióxido de carbono assim como na fotossíntese, no entanto a fonte de eletrões não é a água mas sim outros compostos inorgânicos como enxofre e azoto.

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TRANSPORTE NAS PLANTAS G

As plantas necessitam de transportar para todo o G

organismo as substâncias indispensáveis para os seus processos vitais. Existem dois tipos:

XILEMA (ou lenho) – células mortas e vivas Caracteriza-se por movimentar a seiva bruta – água e sais minerais

PLANTAS AVASCULARES Não apresentam sistema de transporte, sendo este realizado através de difusão, osmose ou então transporte ativo.

com pH ligeiramente ácido - da raiz para as partes aéreas da planta, ou seja, no sentido ascendente. ▪

Elementos condutores: vasos xilémicos (tracoides e elementos do vaso) – conduzem a seiva bruta;

PLANTAS VASCULARES

apresentam paredes lenhificadas com células

Apresentam tecidos de transporte organizados em vasos condutores, sendo estes o xilema e o floema.

mortas, conferindo-lhes rigidez ▪

Os feixes da raiz são simples e alternados.

Fibras: células longas, também com paredes lenhificadas e com função de sustentação

Já os do caule e das folhas são duplos e colaterais. Nas

▪

Parênquima: único com células vivas, armazena o amido

folhas os feixes apresentam nervuras: Ramificadas – peninérveas (como as dicotiledóneas) Paralelas – paralelinérveas (como as monocotiledóneas).

FLOEMA (ou líber) – células vivas Movimenta a seiva elaborada – água

e

solutos

orgânicos,

geralmente sacarose, aminoácidos, hormonas – das folhas para os outros órgãos da planta, ou seja, no sentido ascendente e descendente. ▪

Células

dos

tubos

crivosos:

elementos

condutores do floema, ligados entre si, topo a topo, pela placa crivosa, com orifícios por onde as células se comunicam ▪

TECIDOS DE TRANSPORTE

Células de companhia: associadas às dos tubos crivosos,

com

as

quais

interagem

para

Ao movimento da água e dos solutos através do

procederem o movimento de materiais no

sistema

floema

de

transporte

chamamos translocação.

das

plantas

vasculares ▪

Fibras: células mortas do floema, com função de sustentação

▪

Parênquima: as células têm função de reserva

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ABSORÇÃO DE ÁGUA E SAIS MINERAIS PELA RAIZ

▪

A eficiência da captação de água pela raiz é devida à

Defende

existência de pelos radiculares que aumentam a

desencadeador do movimento da água do solo para

superfície da raiz em contacto com o solo.

a raiz, mecanismo este que ocorre nos estomas das

Dentro das células da raiz, a concentração de soluto é maior que no exterior, ou seja, o meio intracelular é

Hipótese da tensão – adesão – coesão que

a

transpiração

é

o

principal

folhas. Estes controlam as perdas de água pela capacidade de abertura e fecho da raiz.

hipertónico e, por isso, a água tende a entrar por

- A água sai da planta por transpiração, deixando as

osmose (contra o gradiente), até aos vasos xilémicos.

células-guardas com um meio hipertónico em

Os iões minerais que estão presentes na solução do solo em concentração elevada entram nas células da raiz por difusão simples (a favor do gradiente), através das membranas das células.

relação às células vizinhas e aumentando assim a pressão osmótica, que provoca um movimento de água para as células-guarda. - O aumento da pressão cria uma tensão que

A solução do solo é muito diluída e as raízes podem acumular iões minerais em concentrações superiores às do solo. O movimento destes iões, contra o gradiente de concentração, requer gasto de energia, entrando nas células por transporte ativo.

movimenta a seiva bruta da raiz às fo...