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Apostila de Biologia CEFET-COLTEC 2010 Capítulo I- Fundamentos químicos da vida Composição química das células Oxigênio, carbono, nitrogênio representam mais de 96% de toda a matéria viva. A esses elementos associam-se, em menores quantidades, cálcio, fósforo, potássio e enxofre. Esses elementos químicos associam-se e formam as substâncias. A água (substância mais abundante na maioria das células), os sais minerais, o oxigênio e o gás carbônico são substâncias inorgânicas, pouco complexas e pobres em energia; as substâncias orgânicas, como proteínas, carboidratos, lipídeos e ácidos nucléicos, geralmente são complexas e ricas em energia. Substâncias inorgânicas Água A água é considerada uma molécula com distribuição de cargas elétricas irregulares: em uma extremidade, concentram-se cargas positivas e, em outra, cargas negativas.

-

+

Os pólos positivos e os pólos negativos de diferentes moléculas atraem-se, estabelecendo as chamadas pontes de hidrogênio, que garantem a coesão entre as moléculas.


Na superfície da água, tal coesão faz com que as moléculas formem uma “película” (mantida por uma força chamada tensão superficial), sobre a qual pequenos animais podem caminhar.

Funções 

  

Capacidade solvente: dissolve grande quantidade de substâncias (solvente universal). Substâncias que dissolvem na água são chamadas de hidrossolúveis, as moléculas que não possuem distribuição desigual de cargas elétricas (apolares), são lipossolúveis, dissolvendo-se melhor em lipídios. Ativação de enzimas: As enzimas, que aumentam a velocidade das reações químicas, só agem em presença de água. Meio de transporte: O fluxo de água no interior das células e dos organismos permite eficiente distribuição de substâncias. Proteção térmica: A água protege os seres vivos contra grandes e bruscas oscilações da temperatura corporal.

Sais minerais Os sais minerais são encontrados em estruturas esqueléticas ou dissolvidos na água. Em estruturas esqueléticas encontra-se o cálcio em carapaças, esqueletos e casca de ovos. Na água os sais minerais geralmente estão na forma de íons, partículas dotadas de carga elétrica, com funções genéricas e específicas. Funções genéricas 

Funcionamento de enzimas: muitas enzimas tornam-se ativas quando associadas a um fator auxiliar (chamado cofator) que pode ser um íon mineral, como ferro, cobre, magnésio ou zinco. OBS.: Algumas moléculas são quebradas devido a presença de água. Essa reação de “quebra” recebe o nome de hidrólise. Equilíbrio elétrico da célula: A distribuição de íons dentro e fora da célula estabelece uma diferença de cargas elétricas nas faces da membrana plasmática. Regulação da quantidade de água na célula: Por meio do fluxo de água que ocorre por osmose (explicado mais adiante).


Equilíbrio ácido-base: As concentrações de alguns íons minerais determina variações no pH.

Funções específicas   

Sódio e potássio: condução de impulsos pelas células nervosas. Cálcio: contração dos músculos, coagulação do sangue, dureza de ossos e dentes. Ferro: componente da hemoglobina (pigmento envolvido com o transporte de gases no sangue).

Magnésio: componente da clorofila.

Fosfato: componente dos ácidos nucléicos e do ATP (molécula envolvida com a transferência de energia nas células). Iodo: componente dos hormônios tireoidianos. Sua carência pode acarretar em bócio endêmico. Por lei é obrigatório sua adição no sal de cozinha.

Flúor: componente de ossos e dentes.


Substâncias orgânicas São assim chamadas por apresentarem um esqueleto de carbono e hidrogênio. Alguns outros elementos complementam suas fórmulas, como por exemplo: oxigênio, nitrogênio e enxofre. Carboidratos Os carboidratos são substâncias orgânicas também chamadas de hidratos de carbono, glicídios ou açúcares. Esse nome foi dado porque nele estão presentes 2 átomos de hidrogênio, 1 de carbono e 1 átomo de oxigênio. Sua fórmula empírica é Cn(H2O)n. Daí o nome carbo (carbono) hidrato (hidros = água).Os carboidratos são a maior reserva de energia de todo o reino vegetal, sendo produto do processo fotossintético. Por outro lado, no reino animal, os carboidratos são encontrados em pequenas quantidades no sangue, sob a forma de glicose, e no fígado e músculos, sob a forma de glicogênio. Classificação Os carboidratos são classificados (dissacarídeos) e polissacarídeos.

em:

monossacarídeos,

oligossacarídeos

Monossacarídeos Os monossacarídeos geralmente têm sabor adocicado, de fórmula estrutural C n(H2O)n. Esse "n" pode variar de 3 a 7 (trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses), sendo os mais importantes as pentoses e hexoses.  n=3, C3H6O3 = Triose  n=4, C4H8O4 = Tetrose  n=5, C5H10O5 = Pentose  n=6, C6H12O6 = Hexose  n=7, C7H14O7 = Heptose Os monossacarídeos ou açúcares simples constituem as moléculas dos carboidratos, as quais são relativamente pequenas, solúveis em água e não hidrolisáveis. Nossa mucosa intestinal absorve principalmente monossacarídeos. Pentoses: são monossacarídeos de 5 carbonos. Para os seres vivos, as pentoses mais importantes são a ribose e a desoxirribose, que entram na composição química dos ácidos nucleícos, os quais comandam e coordenam as funções celulares. -Ribose: C5H10O5 forma o RNA -Desoxiribose: C5H10O4 forma o DNA


Hexoses: são monossacarídeos de 6 carbonos. As hexoses mais importantes são a glicose (encontrada no mel), a frutose (encontrada nas frutas) e a galactose (encontrada no leite). Essas hexoses são as principais fontes de energia para os seres vivos. Ricas em energia, as hexoses constituem os principais combustíveis das células. São naturalmente sintetizadas por fotossíntese, processo de absorção de energia da luz. -Glicose C6H12O6 -Frutose C6H12O6 -Galactose C6H12O6

Oligossacarídeos Grupamento de dois a dez monossacarídeos através da ligação glicosídica (ocorre por desidratação ou condensação). Os mais importantes são os dissacarídios. Os dissacarídeos quando sofrem hidrólise produzem dois monossacarídeos. Exemplo de dissacarídeos Maltose, sacarose, lactose. Exemplo: Sacarose + H2O → glicose + frutose (cana-de-açucar). Maltose + H2O → glicose + glicose (cereais). Lactose + H2O → glicose + galactose (leite).


Reação de desidratação: perde H2O

Polissacarídeos Os polissacarídeos ou açúcares múltiplos são carboidratos formados pela união de mais de dez moléculas de monossacarídeos, constituindo, assim, um polímero de monossacarídeos. Ao contrário dos mono e dos dissacarídeos, os polissacarídeos são praticamente insolúveis em água; não alterando, portanto, o equilíbrio osmótico das células e se prestam muito bem à função de armazenamento ou reserva nutritiva. De acordo com a função que exercem os polissacarídeos classificam-se em energéticos (amido e glicogênio) e estruturais (celulose e quitina). Energéticos: 

Amido - principal produto de reserva nutritiva vegetal , o amido é geralmente encontrado em órgão de reserva nutritiva, como raízes do tipo tuberosa (mandioca, batata doce, cará), caules do tipo tubérculo (batatinha), frutos e sementes. Constitui um polímero de glicose (mais ou menos 1.400 unidades de glicose) com ligação glicosídica. Glicogênio - polissacarídeo de reserva nutritiva dos animais, o glicogênio é encontrado, principalmente, nos músculos. Também é produto de reserva dos fungos. Constitui um polímero de glicose (mais ou menos 30.000 resíduos de glicose) com ligação glicossídica e várias ramificações.

Estruturais: 

Quitina - é um polissacarídeo que possui nitrogênio em suas unidades. Constitui o exoesqueleto dos artrópodes e é também encontrada na parede celular dos fungos.


Celulose – presente na parede celular das plantas e algas.

Intolerância a lactose: É a incapacidade de aproveitarmos a lactose, ingrediente característico do leite animal ou derivados (laticínios) que produz alterações abdominais, na maioria das vezes, diarréia, que é mais evidente nas primeiras horas seguintes ao seu consumo. Essa intolerância ocorre em indivíduos com perda parcial ou total da lactase enzima responsável pela hidrólise da lactose.

Lipídeos Os lipídios são compostos com estrutura molecular variada, apresentando diversas funções orgânicas: reserva energética (fonte de energia para os animais hibernantes), isolante térmico (mamíferos e aves), além de colaborar na composição da membrana plasmática das células (os fosfolipídios). São substâncias cuja característica principal é a insolubilidade em solventes polares e a solubilidade em solventes orgânicos (apolares), apresentando natureza hidrofóbica, ou seja, aversão à molécula de água. A formação molecular mais comum dos lipídeos, constituindo os alimentos é estabelecida através do arranjo pela união de um glicerol (álcool) ligada a três cadeias carbônicas longas de ácido graxo. Os lipídios podem ser classificados em: Simples:  óleos (substâncias insaturadas) e gorduras (substâncias saturadas), encontrados nos alimentos, tanto de origem vegetal quanto animal, por exemplo: nas frutas (abacate e coco), na soja, na carne, no leite e seus derivados e também na gema de ovo.  Cerídeos: são encontrados na cera produzida pelas abelhas (construção da colméia), na superfície das folhas (cera de carnaúba) e dos frutos (a manga). Exerce função de impermeabilização e proteção. Compostos: 

Fosfolipídios: moléculas anfipáticas, isto é, possui uma região polar (cabeça hidrofílica), tendo afinidade por água, e outra região apolar (calda hidrofóbica), que repele a água. Esfingolipídios: lipídeo que forma a bainha de mielina.

Esteróides: 

Colesterol: formado por longas cadeias carbônicas dispostas em quatro anéis ligados entre si. Constitui a base de formação dos hormônios sexuais.  Ergosterol: participa da membrana plasmática de fungos. É precursor da vitamina D.


O colesterol pode ser obtido pela dieta alimentar (colesterol exógeno) ou sintetizado pelo fígado (colesterol endógeno). Esse esteróide apresenta várias funções no organismo, porém, o exagero pode levar à aterosclerose (obstrução total ou parcial dos vasos sanguíneos) resultanto em infarto agudo do miocárdio e outros problemas. Existem dois transportadores do colesterol: o LDL (lipoproteína de baixa densidade) conhecido popularmente por “colesterol ruim” e o HDL (lipoproteína de alta densidade) conhecido por “colesterol bom”. A alta quantidade de LDL no sangue aumenta as probabilidades de aterosclerose.

Proteínas As Proteínas são compostos orgânicos de estrutura complexa e massa molecular elevada, sintetizadas pelos organismos vivos através da condensação de um grande número de aminoácidos. A união entre os aminoácidos recebe o nome de ligação peptídica e ocorre por desidratação. Uma proteína é um conjunto de no minimo 100 aminoácidos, sendo os conjuntos menores denominados de polipeptídeos. As proteínas são os componentes químicos mais importantes do ponto de vista estrutural. Fórmula geral dos aminoácidos Os aminoácidos são formados por um grupo amina, uma carboxila, um hidreto e um grupo varíavel (R).

São encontrados 20 tipos diferentes de aminoácidos naturais classificados em:  Essenciais: não são produzidos pelo organismo. Devem ser obtidos pela dieta alimentar.  Não-Essenciais ou naturais: são sintetizados pelo organismo. Ligação Peptídica As proteínas são formadas pela união de aminoácidos. Esses aminoácidos estão unidos por um tipo de ligação denominada peptídica (ocorre por desidratação ou condensação).


OBS.: As proteínas são diferenciadas pelo: formato da molécula, número, tipo e sequência dos aminoácidos. Desnaturação A forma de uma proteína é essencial para sua função. Portanto, quando uma proteína perde sua forma, geralmente, perde sua função. A modificação estrutural das proteínas ocasionadas por alta temperatura e pHs extremos recebe o nome de desnaturação.

A desnaturação é um processo, geralmente irreversível, que consiste na quebra das estruturas secundária e terciária de uma proteína. Funções das proteínas As proteínas podem ser agrupadas em várias categorias de acordo com a sua função. De uma maneira geral, as proteínas desempenham nos seres vivos as seguintes funções: estrutural, enzimática, hormonal, de defesa, nutritiva, coagulação sangüínea e transporte. Função estrutural: participam da estrutura dos tecidos. Exemplos: - Colágeno: proteína de alta resistência, encontrada na pele, nas cartilagens, nos ossos e tendões. - Actina o Miosina: proteínas contráteis, abundantes nos músculos, onde participam do mecanismo da contração muscular, - Queratina: proteína impermeabilizante encontrada na pele, no cabelo e nas unhas. - Albumina: proteína mais abundante do sangue, relacionada com a regulação osmótica e com a viscosidade do plasma (porção líquida do sangue). Função enzimática: quase toda enzima é uma proteína. As enzimas são fundamentais como moléculas reguladoras das reações biológicas. Dentre as proteínas com função


enzimática podemos citar as lipases - enzimas que transformam os lipídios em sua unidades constituintes, como os ácidos graxos e glicerol. Função hormonal: muitos hormônios de nosso organismo são de natureza protéica. Resumidamente, podemos caracterizar os hormônios como substãncias elaboradas pelas glândulas endócrinas e que, uma vez lançadas no sangue, vão estimular ou inibir a atividade de certos órgãos. É o caso da insulina e glucagon, hormônios produzidos no pâncreas e que se relacionam com a manutenção da glicemia (taxa de glicose no sangue). Função de defesa: existem células no organismo capazes de "reconhecer" proteínas "estranhas" (antígenos). Na presença dos antígenos o organismo produz proteínas de defesa, denominadas de anticorpos ou imunoglobulinas. O anticorpo combina-se, quimicamente, com o antígeno, neutralizando seu efeito. A reação antígeno-anticorpo é altamente específica, o que significa que um determinado anticorpo neutraliza apenas o antígeno responsável pela sua formação. Os anticorpos são produzidos por certas células de corpo (como os linfócitos, um dos tipos de glóbulo branco do sangue). Função nutritiva: as proteínas servem como fontes de aminoácidos, incluindo os essenciais requeridos pelo homem e outros animais. Esses aminoácidos podem, ainda, ser oxidados como fonte de energia no mecanismo respiratório. Coagulação sangüínea: vários são os fatores da coagulação que possuem natureza protéica, como por exemplo: fibrinogênio, globulina anti-hemofílica, etc... Transporte: pode-se citar como exemplo a hemoglobina, proteína responsável pelo transporte de oxigênio no sangue. Ácidos Nucléicos Os ácidos nucleicos são as biomoléculas mais importantes do controle celular, pois contêm a informação genética. Existem dois tipos de ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico - DNA e ácido ribonucleico - RNA. Esses compostos são formados pela união de várias unidades denominadas de nucleotídeos, neles podem identificar-se três constituintes fundamentais:  Ácido fosfórico - confere aos ácidos nucleicos as suas características ácidas. Faz as ligações entre nucleotídeos de uma mesma cadeia. Está presente no DNA e no RNA.  Pentoses - como o próprio nome descreve, é um açúcar formado por cinco carbonos. Ocorrem dois tipos: a desoxirribose (DNA) e a ribose (RNA).  Base nitrogenada - há cinco bases nitrogenadas diferentes, divididas em dois grupos: o Bases de anel duplo (púricas): adenina (A) e guanina (G); o Bases de anel simples (pirimídicas): timina (T), citosina (C) e uracila (U).

OBS.: 1- O DNA apresenta A, G, C e T; já o RNA possui A, G, C e U. 2- A ligação entre nucleotídeos é chamada fosfodiéster. 3- O DNA apresenta fita dupla e o RNA fita simples. 4- O DNA é encontrado principalmente no núcleo e o RNA no núcleo e citoplasma.


Vitaminas

As vitaminas são compostos orgânicos, presentes nos alimentos, essenciais para o funcionamento normal do metabolismo, e em caso de falta pode levar a doenças. Elas podem ser classificadas em liposolúveis (A, D, E e K) ou hidrosolúveis (B e C). A disfunção de vitaminas no corpo é chamada de hipovitaminose ou avitaminose. O excesso é chamado hipervitaminose, podendo trazer problemas (principalmente vitaminas lipossolúveis, de difícil eliminação). A tabela abaixo identifica algumas vitaminas, suas fontes, funções e doenças provocadas pela sua carência alimentar. Fontes

Doenças provocadas pela carência (avitaminoses)

Funções no organismo

A

fígado de aves, animais e cenoura

problemas de visão, secura da pele, diminuição de glóbulos vermelhos, formação de cálculos renais

combate radicais livres, formação dos ossos, pele; funções da retina

D

óleo de peixe, fígado, gema de ovos

raquitismo e osteoporose

regulação do cálcio do sangue e dos ossos

E

verduras, azeite e vegetais

dificuldades visuais e alterações neurológicas

K

fígado e verduras

B1

cereais, carnes, verduras, levedo de cerveja

Beribéri

atua no metabolismo energético dos açúcares

B2

leites, carnes, verduras

inflamações na língua, anemias, seborréia

atua no metabolismo de enzimas, proteção no sistema nervoso.

B5

fígado, cogumelos, milho, abacate, ovos, leite, vegetais

fadigas, dores musculares, insônia

metabolismo de proteínas, gorduras e açúcares

Vitaminas

B6

carnes, frutas, verduras e cereais

B12

fígado, carnes

C

laranja, limão, abacaxi, kiwi, acerola, morango, brócolis, melão, manga

desnutrição, má função do atua na coagulação do sangue, fígado, problemas intestinais previne osteoporose

crescimento, proteção celular, seborréia, anemia, distúrbios metabolismo de gorduras e de crescimento proteínas, produção de hormônios anemia perniciosa

formação de hemácias

escorbuto

atua no fortalecimento de sistema imunológico, combate radicais livres e aumenta a absorção do ferro pelo intestino.


Capítulo II- Célula Estrutura As células são as unidades fundamentais de todos os seres vivos, exceto dos vírus. A maioria das células pertence ao mundo microscópico, ou seja, é impossível observá-las a “olho nu”. É bom ressaltar, que a forma da célula relaciona-se com sua função. As células que não possuem envoltório nuclear nem sistemas internos de membranas – como as de bactérias – são chamadas de procarióticas. As células mais complexas, que possuem um envoltório membranoso chamado carioteca, que delimita um verdadeiro núcleo, além de um complexo sistema interno de membranas, são chamadas células eucarióticas. Célula Eucariótica

Célula Procariótica

Célula Procariótica

Célula Procariótica

Nas células estão presentes todas as informações, todas as estruturas e as funções para que o ser vivo “funcione”. Por isso a célula é considerada uma unidade:  Genética: Nela encontramos todo o genoma (código genético) do organismo. Todas as células do organismo possuem o mesmo código genético (universal), com exceção dos gametas que possuem metade do DNA.  Morfológica: Toda a estrutura do organismo é formada por células.


 Fisiológica (funcional): Todas as funções que o organismo desempenha é fruto da ação das células. Membrana Plasmática A membrana celular, também conhecida por plasmalema, é a estrutura que delimita todas as células vivas, tanto as procarióticas como as eucarióticas. Ela estabelece a fronteira entre o meio intra-celular, o citoplasma, e o meio extracelular, que pode ser a matriz dos diversos tecidos. A membrana celular é uma “porta” seletiva que a célula usa para captar os elementos do meio exterior que lhe são necessários para o seu metabolismo e para liberar as substâncias que a célula produz e que devem ser enviadas para o exterior (sejam elas produtos de excreção, das quais deve se libertar, ou secreções que a célula utiliza para várias funções relacionadas com o meio). Propriedades da membrana  A membrana possui as seguintes propriedades:  Permeabilidade seletiva (seleciona o que entra e sai da célula);  Movimentação;  Enblobamento e liberação de partículas. Composição Química da Membrana Todas as membranas plasmáticas celulares são constituídas predominantemente por fosfolipídeos e proteínas em proporções variáveis e uma pequena fração de carboidratos, na forma de oligossacarídeos. Carboidratos:. Exteriormente, em muitas células animais, a membrana plasmática apresenta uma camada rica em glicídeos: o glicocálix ou glicocálice. Esta estrutura está envolvida com o reconhecimento celular. Lípídios: Os lipídios presentes nas membranas celulares pertencem predominantemente ao grupo dos fosfolipídeos. A estrutura das membranas deve-se primariamente a essa camada dupla de fosfolipídios. Esses lipídios são moléculas longas com uma extremidade hidrofílica (tem afinidade com a água) e a cadeia hidrofóbica (não tem afinidade com a água). As membranas animais possuem ainda o colesterol, e as células vegetais possuem outros esteróis, importantes para o controle da fluidez das membranas. Em certa temperatura, quanto maior a concentração de esteróis, menos fluida será a membrana. As células procariontes, salvo algumas exceções, não possuem esteróis. Proteínas: As proteínas são os principais componentes funcionais das membranas celulares. A maioria das proteínas da membrana celular está mergulhada na camada dupla do fosfolipídios, interrompendo sua continuidade, são as proteínas integrais. Outras, as proteínas periféricas, estão aderentes às extremidades de proteínas integrais. Algumas proteínas atuam no transporte de substâncias para dentro ou para fora da célula. Entre estas, encontram-se glicoproteínas (proteínas ligadas a carboidratos). Estrutura da Membrana (modelo mosaico fluido proposto por Singer e Nicholson)


Transportes através das membranas O transporte através das membranas classifica-se em:  Transporte passivo – quando não envolve o consumo de energia do sistema, sendo utilizada apenas a energia cinética das moléculas; a movimentação dá-se a favor do gradiente de concentração, do meio hipertônico (mais concentrado) para o meio hipotônico (menos concentrado).  Transporte ativo – quando o transporte das moléculas envolve a utilização de energia pelo sistema; no caso da célula viva, a energia utilizada é na forma de Adenosina tri-fosfato (ATP); a movimentação das substâncias dá-se contra o gradiente de concentração, ou seja, do meio hipotônico para o hipertônico. Transporte passivo O transporte passivo de substâncias na célula pode ser realizado através de difusão ou por osmose: Difusão: ocorre passagem de soluto do meio mais concentrado para o meio menos concentrado. A difusão pode ser facilitada por enzimas permeases (proteínas incrustadas na membrana que auxiliam a passagem de soluto) sendo classificada difusão facilitada. Quando não há ação de enzimas, é chamada difusão simples.

Difusão simples: o transporte de soluto ocorre diretamente através da membrana


Osmose: Ocorre passagem de solvente do meio menos concentrado para o mais concentrado. Osmose (célula animal X célula vegetal)

OBS.: Note que a célula vegetal não sobre lise celular (rompimento da membrana). Isso ocorre porque a célula vegetal apresenta parede celular, estrutura ausente na célula animal. Transporte ativo O transporte ativo através da membrana celular é primariamente realizado pelas enzimas ATPases, como a importante bomba de sódio e potássio, que tem função de manter o potencial eletroquímico das células. Neste tipo de transporte ocorre entrada de 2 potássios (K+) para o meio intra-celular e saída de 3 sódios (Na+) da célula. Tudo isso contra o gradiente de concentração (requer gasto de ATP).

Bomba de sódio e potássio Meio extracelular


Englobamento celular Há ainda dois processos em que, não apenas moléculas específicas, mas a própria estrutura da membrana celular é envolvida no transporte de matéria (principalmente de grandes moléculas) para dentro e para fora da célula:  endocitose – em que a membrana celular envolve partículas ou fluido do exterior fagocitose (engloba partículas sólidas, por meio de expansões citoplasmáticas chamadas de pseudópodes) ou pinocitose (engloba partículas líquidas, por meio da invaginação da membrana) - e a transporta para dentro, envolvidas em uma vesícula.

 exocitose – em que uma vesícula contendo material que deve ser expelido se une à membrana celular, que depois expele o seu conteúdo.


Especializações da membrana  Microvilosidades: aumentam a superfície de contato e a absorção de substância. Ex.: células intestinais.  Desmossomos: Aumentam a adesão entre células.  Interdigitações: reentrâncias que também aumentam a adesão entre células.

Citoplasma O citoplasma é o espaço intra-celular entre a membrana plasmática e o envoltório nuclear em seres eucariontes. Nos procariotos corresponde a totalidade da área intra-celular. Esse compartimento celular é preenchido por uma matéria coloidal e semi-fluída denominada hialoplasma, onde encontram-se mergulhados os organóides.

Célula animal Podemos encontrar vários organóides citoplasmáticos em células eucarióticas de animais, como:  Ribossomos;  Retículo endoplasmático;  Complexo Golgiense;  Lisossomos;  Peroxissomos;  Mitocôndrias;  Centríolos.


Organóides citoplasmáticos de célula eucariótica animal Ribossomos  Única organela encontrada em todos os tipos de células;  São constituídos por proteínas associados ao rRNA.  Podem ser encontradas livres no citoplasma ou associadas às membranas do retículo endoplasmático R.E. rugoso;  Função: Síntese de proteínas. Retículo Endoplasmático Pode ser de dois tipos: liso (agranular) ou rugoso (granular ou ergastoplasma).  Liso ou Agranular o Desprovido de ribossomos associados à membrana; o Síntese de lipídeos, como o colesterol, hormônios sexuais e vitamina D (gônadas); o Desintoxicação celular (fígado);  Rugoso ou Granular o Apresenta ribossomos associados a membrana; o Síntese de proteínas e lipídeos; o Presente em grande quantidade em células secretoras de proteínas.


Complexo Golgiense  Conjunto de sáculos achatados (lameliformes);  Funções: o Armazenamento, empacotamento e secreção de substâncias; o Formação do acrossomo; o Formação dos lisossomos; o Formação de muco.


Lisossomos São vesículas com enzimas digestivas, que surgem do complexo golgiense. Funções: o

Digestão intracelular;

o

Heterofagia;

o

Autofagia;

o

Autólise.

Peroxissomos São pequenas vesículas cujas enzimas inativam substâncias tóxicas (como o álcool das bebidas) e muitos medicamentos. Mitocôndrias As mitocôndrias estão envolvidas com o processo da respiração celular e, consequentemente, a produção de energia. Essa organela apresenta DNA e RNA próprios e capacidade de auto-reproduzir.

Centríolos Formado por nove trincas de microtúbulos protéicos. Estão envolvidos com a formação dos cílios e flagelos e com a orientação dos cromossomos durante a divisão celular.


Centríolo Célula Vegetal Externamente à membrana plasmática, a célula vegetal é revestida pela parede celular (ou membrana esquelética ou celulósica), espessa e resistente, constituída basicamente por celulose. As células vegetais e animais apresentam muitos organóides em comum: mitocôndrias, retículo endoplasmático, complexo golgiense e ribossomos. No entanto, existem importantes diferenças: 

As células vegetais não apresentam centríolos;

 Apresentam cloroplastos, parede celular e grandes vacúolos, inexistentes nas células animais.  Os lisossomos são menos freqüentes em células vegetais (são mais encontrados em sementes).


Cloroplastos São estruturas envolvidas com o processo de fotossíntese nas células eucarióticas. Assim como as mitocôndrias, apresentam DNA e RNA próprios e capacidade de autoreprodução.

Vacúolos Apresentam diferentes funções como: Preenchimento de espaço e armazenamento de substâncias. Célula procarionte A célula procariótica, em contraste com a eucariótica, não é compartimentalizada. Estruturas e organelas tais como membranas nucleares, mitocôndrias, retículo endoplasmático, complexo de Golgiense, fagossomos e lisossomos não existem na célula procariótica. Os procariotos possuem um único cromossomo circular. Uma vez que não há membranas nucleares, o cromossomo encontra-se ligado a um sítio particular na membrana citoplasmática - o mesossomo (nessa invaginação da membrana encontram-se incrustadas enzimas envolvidas com o processo de respiração celular). Como exemplo de célula procariótica podemos citar as bactérias.


Capítulo III- Histologia A Histologia é o estudo da estrutura do material biológico e das maneiras como os seus componentes se inter-relacionam, tanto estrutural quanto funcionalmente. O estudo da histologia se iniciou com o desenvolvimento de microscópios simples e de técnicas para preparo de material biológico, tornando-o adequado para exame. Os primeiros histologistas descobriram muito sobre a estrutura do material biológico, estabelecendo a teoria celular da estrutura dos organismos vivos, onde a célula é a unidade básica da arquitetura da maioria dos materiais biológicos. O conjunto de células com características morfológicas semelhantes foram descritas como tecido, tendo sido estes divididos em quatro tipos:  tecido epitelial: formado por células que revestem superfícies, cavidades corporais ou formam glândulas;  tecido conjuntivo: constituído por células e abundante matriz extracelular, com a função de preenchimento ou sustentação;  tecido muscular: constituído por células com propriedades contráteis;  tecido nervoso: constituído por células que formam o cérebro, medula nervosa e nervos. Tecido Epitelial Neste tipo de tecido as células epiteliais encontram-se organizadas muito próximas umas das outras, constituindo os epitélios, que participam:  

do revestimento de superfícies, como pele, ou do revestimento do intestino e ductos, separando o meio interno do meio externo; como unidades funcionais das glândulas.

As células de um tecido epitelial são mantidas em íntimo contato por uma pequena quantidade de material intercelular e por funções celulares. Quase todas as células epiteliais estão situadas sobre uma membrana basal, rica em glicoproteínas e serve para ancorar as células epiteliais ao tecido subjacente. O tecido epitelial pode ser subdividido em:


1. tecido epitelial de revestimento 2. tecido epitelial glandular Tecido Epitelial de revestimento Forma uma barreira que cobre as superfícies do corpo e o revestimento dos tubos e ductos que se comunicam com a superfície. Também reveste as cavidades corporais. Classificação A classificação dos diferentes tipos de epitélio baseia-se em diversos parâmetros, como a forma da célula e o número de camadas. Há três tipos básicos de células, cuja nomenclatura se relaciona com a forma celular: células pavimentosas, cúbicas e cilíndricas (colunar).

As células epiteliais podem se dispor em uma única camada (epitélio simples), ou organizar-se em várias camadas (epitélio estratificado). No epitélio pseudoestratificado as células epiteliais parecem dispor-se em camadas, porém, estão organizadas em uma única camada. O epitélio de transição é um tipo especial de epitélio restrito ao revestimento das vias urinárias, e suas células variam sua morfologia dependendo do grau de estiramento. Exemplos:


Tecido epitelia glandular É formado por um conjunto de células especializadas cuja função é a produção e liberação de secreção. Quanto ao local onde a secreção é lançada, as glândulas podem ser classificadas como: Endócrinas: as glândulas não possuem ductos e sua secreção ganha a corrente sangüínea, onde será distribuída para todo o corpo. A secreção endócrina é a secreção de mensageiros químicos (hormônios), os quais atuam sobre tecidos distantes do local de sua produção. Exócrinas: as glândulas possuem ducto excretor que transportam a secreção produzida pela glândula para o meio externo, seja a superfície do corpo ou para o interior de um órgão cavitário, ex.: intestino.

1- Glândula exócrina 2- Glândula endócrina


Tecido conjuntivo (TC) Morfologicamente, os tecidos conjuntivos caracterizam-se por apresentar diversos tipos celulares separados por abundante material intercelular. Os tecidos deste grupo desempenham funções como sustentação, preenchimento, defesa e nutrição. Esse tecido pode ser dividido em: TC propriamente dito, TC adiposo, TC cartilaginoso, TC ósseo, TC hematopoético e TC sanguíneo. Tecido Conjuntivo Propriamente Dito (TCPD) Esse tecido pode ser dividido em dois tipos: Frouxo: preenchendo espaços e nutrindo. Denso: formando tendões (estruturas que ligam os músculos aos ossos). Tecido Cojuntivo adiposo O tecido adiposo ou tecido gordo é uma variedade do tecido conjuntivo, cujas células (adipócitos) armazenam energia na forma de gordura.

Tecido Conjutivo Cartilaginoso O tecido cartilaginoso, ou simplesmente cartilagem, é um tecido elástico e flexível, branco ou acinzentado, aderente às superfícies articulares dos ossos. Também é encontrado em outros locais como na orelha, na ponta do nariz. É formado por condrócitos e condroblastos (células), revestido pelo pericôndrio (membrana que promove sua nutrição). O tecido serve para revestir, proteger, dar forma e sustentar algumas partes do corpo, além disso, evita atrito entre os ossos (nas articulações). No tecido cartilaginoso não existem vasos sanguíneos, nervos e vasos linfaticos. Tecido conjuntivo Ósseo O Sistema ou tecido ósseo é um tecido conjuntivo bem rígido, encontrado nos ossos do esqueleto dos vertebrados, onde ele é o tecido mais abundante. Suas funções principais são: sustentar o corpo; permitir a realização de movimentos e proteger certos órgãos. Esse tecido é formado por células e uma matriz óssea dividida em orgânica (formada principalmente


por colágeno que confere resistência) e inorgânica (formada por fosfato de cálcio que confere rigidez). Esse tecido é vascularizado.

Tecido conjuntivo hematopoético Tecido responsável pela hematopoiese ou hematopoese, que é o processo de formação, desenvolvimento e maturação dos elementos do sangue (eritrócitos, leucócitos e plaquetas) a partir de um precursor celular comum e indiferenciado conhecido como célula hematopoiética pluripotente, ou célula-tronco. As células-tronco que no adulto encontram-se na medula óssea são as responsáveis por formar todas as células e derivados celulares que circulam no sangue.

Tecido conjuntivo sanguíneo


O tecido sanguíneo é formado por uma parte líquida (plasma) onde encontra-se mergulhada as células e fragmentos celulares (elementos figurados). São células sanguíneas: a) hemácias (glóbulos vermelhos ou eritrócitos): células em forma de disco, anucleadas (nos mamíferos). Possuem internamente hemoglobina, pigmento responsável pelo transporte de gases. b) leucócitos (glóbulos brancos): realizam a defesa do organismo. Possuem a capacidade de se movimentar entre os tecidos do corpo, atravessando os vasos sanguíneos (movimento chamado diapedese). c) plaquetas (trombócitos): fragmentos celulares envolvidos com a coagulação sanguínea. OBS.: O plasma é a parte líquida do sangue composta de água, sais minerais, proteínas, lipídios e outros nutrientes. Tem como função o transporte de substâncias. A maior parte do gás carbônico é transportado no plasma. Tecido Muscular (TM) Possui fibras protéicas que permitem às células contraírem e se distenderem, promovendo movimento. Pode ser dividido em: esquelético, liso e cardíaco. T.M. estriado esquelético: apresenta contração voluntária, células com formato cilíndrico, estrias transversais e vários núcleos periféricos. Encontra-se ligado aos ossos por meio de tendões. T.M. estriado cardíaco: apresenta contração voluntária, células com formato cilíndrico, estrias transversais e 1 a 2 núcleos centrais por célula. Localizado no coração. Apresentam discos intercalares que aumentam a velocidade de contração. T.M. liso: formado por células fusiformes, com um núcleo central. Apresenta contração involuntária e ausência de estrias. Encontrado no tubo digestório, pupila, base dos pêlos, útero, tubas uterinas.

Tecido Nervoso


O tecido nervoso é formado basicamente por dois tipos celulares: neuroglia e neurônio. A neuroglia está envolvida com a nutrição e proteção do neurônio. E o neurônio com a transmissão de impulsos nervosos. Estrutura básica do neurônio Corpo celular: contém um nucleo que se encontra no centro da célula. É nesta estrutura que estão alojadas todas as funções celulares em geral. Dendritos: São extensões citoplasmáticas ou prolongamentos especializados em receber e transportar os estimulos das células sensoriais até o corpo celular. Possuem múltiplas ramificações e extremidades arborizadas, o que lhes dá a capacidade de receber multiplos estímulos de vários neurónios simultaneamente. Axônio: é um único prolongamento que têm como função a condução dos impulsos elétricos do corpo celular para outros neurónios, músculos, ou glândulas.

Capítulo IV- Corpo Humano Sistema Digestório O sistema digestório humano é formado por um longo tubo musculoso, ao qual estão associados órgãos e glândulas que participam da digestão. Apresenta as seguintes regiões: boca, faringe, esôfago, estômago, intestino delgado, intestino grosso e ânus.


Boca, faringe e esôfago A abertura pela qual o alimento entra no tubo digestivo é a boca. Aí encontram-se os dentes e a língua, que preparam o alimento para a digestão, por meio da mastigação. Os dentes reduzem os alimentos em pequenos pedaços, misturando-os à saliva, o que irá facilitar a futura ação das enzimas. A presença de alimento na boca, assim como sua visão e cheiro, estimulam as glândulas salivares a secretar saliva, que contém a enzima amilase salivar ou ptialina, além de sais e outras substâncias. A amilase salivar digere o amido, reduzindo-o em moléculas de maltose (dissacarídeo). Os sais da saliva neutralizam substâncias ácidas e mantêm, na boca, um pH neutro (7,0), ideal para a ação da ptialina. O alimento, que se transforma em bolo alimentar, é empurrado pela língua para o fundo da faringe, sendo encaminhado para o esôfago, impulsionado pelas ondas peristálticas, levando entre 5 e 10 segundos para percorrer o esôfago. Através do peristaltismo, você pode ficar de cabeça para baixo e, mesmo assim, seu alimento chegará ao intestino. Entra em ação um mecanismo para fechar a laringe, evitando que o alimento penetre nas vias respiratórias. Quando a cárdia (anel muscular, esfíncter) se relaxa, permite a passagem do alimento do esôfago para o interior do estômago. OBS.: Na boca ocorre dois tipos de digestão: química (realizada pela ptialina que quebra o amido em maltose) e física (realizada pela mastigação). Estômago O estômago é uma bolsa de parede musculosa, localizada no lado esquerdo abaixo do abdome, logo abaixo das últimas costelas. É um órgão muscular que liga o esôfago ao intestino delgado. Um músculo circular, que existe na parte inferior, permite ao estômago guardar quase um litro e meio de comida, possibilitando que não se tenha que ingerir alimento de pouco em pouco tempo. Quando está vazio, tem a forma de uma letra "J" maiúscula, cujas duas partes se unem por ângulos agudos.


O estômago produz o suco gástrico, um líquido claro, transparente, altamente ácido, que contêm ácido clorídrico, muco, enzimas e sais. O ácido clorídrico mantém o pH do interior do estômago entre 0,9 e 2,0. Também dissolve o cimento intercelular dos tecidos dos alimentos, auxiliando a fragmentação mecânica iniciada pela mastigação. A pepsina, enzima mais potente do suco gástrico, é secretada na forma de pepsinogênio. Como este é inativo, não digere as células que o produzem. Por ação do ácido clorídrico, o pepsinogênio, ao ser lançado na luz do estômago, transforma-se em pepsina, enzima que catalisa a digestão de proteínas.

O bolo alimentar pode permanecer no estômago por até quatro horas ou mais e, ao se misturar ao suco gástrico, auxiliado pelas contrações da musculatura estomacal, transforma-se em uma massa cremosa acidificada e semilíquida, o quimo. Passando por um esfíncter muscular (o piloro), o quimo vai sendo, aos poucos, liberado no intestino delgado, onde ocorre a maior parte da digestão. Intestino Delgado O intestino delgado é um tubo com pouco mais de 6 m de comprimento por 4cm de diâmetro e pode ser dividido em três regiões: duodeno (cerca de 25 cm), jejuno (cerca de 5 m) e íleo (cerca de 1,5 cm).

A porção superior ou duodeno tem a forma de ferradura e compreende o piloro, esfíncter muscular da parte inferior do estômago pela qual este esvazia seu conteúdo no intestino.


A digestão do quimo ocorre predominantemente no duodeno e nas primeiras porções do jejuno. No duodeno atua também o suco pancreático, produzido pelo pâncreas, que contêm diversas enzimas digestivas. Outra secreção que atua no duodeno é a bile, produzida no fígado (a partir do colesterol) e armazenada na vesícula biliar. O pH da bile oscila entre 8,0 e 8,5. Os sais biliares têm ação detergente, emulsificando ou emulsionando as gorduras (fragmentando suas gotas em milhares de microgotículas). Lembre-se a bile não é enzima.

O suco pancreático, produzido pelo pâncreas, contém água, enzimas e grandes quantidades de bicarbonato de sódio. O pH do suco pancreático oscila entre 8,5 e 9. Sua secreção digestiva é responsável pela hidrólise da maioria das moléculas de alimento, como: carboidratos, proteínas, gorduras e ácidos nucléicos. A amilase pancreática fragmenta o amido em moléculas de maltose; a lipase pancreática hidrolisa as moléculas de um tipo de gordura – os triacilgliceróis, originando glicerol e ácidos graxos; as nucleases atuam sobre os ácidos nucléicos, separando seus nucleotídeos. O suco pancreático contém ainda o tripsinogênio e o quimiotripsinogênio, formas inativas em que são secretadas as enzimas proteolíticas tripsina e quimiotripsina. Sendo produzidas na forma inativa, as proteases não digerem suas células secretoras. Na luz do duodeno, o tripsinogênio entra em contato com a enteroquinase, enzima secretada pelas células da mucosa intestinal, convertendo-se tripsina, que por sua vez contribui para a conversão do precursor inativo quimiotripsinogênio em quimiotripsina, enzima ativa.


A tripsina e a quimiotripsina hidrolisam polipeptídios, transformando-os em oligopeptídeos. A pepsina, a tripsina e a quimiotripsina rompem ligações peptídicas específicas ao longo das cadeias de aminoácidos. A mucosa do intestino delgado secreta o suco entérico, solução rica em enzimas e de pH aproximadamente neutro. Uma dessas enzimas é a enteroquinase. Outras enzimas são as dissacaridades, que hidrolisam dissacarídeos em monossacarídeos (sacarase, lactase, maltase). No suco entérico há enzimas que dão seqüência à hidrólise das proteínas: os oligopeptídeos sofrem ação das peptidases, resultando em aminoácidos. No intestino, as contrações rítmicas e os movimentos peristálticos das paredes musculares, movimentam o quimo, ao mesmo tempo em que este é atacado pela bile, enzimas e outras secreções, sendo transformado em quilo. A absorção dos nutrientes ocorre através de mecanismos ativos ou passivos, nas regiões do jejuno e do íleo. A superfície interna, ou mucosa, dessas regiões, apresenta, além de inúmeros dobramentos maiores, milhões de pequenas dobras (4 a 5 milhões), chamadas vilosidades; um traçado que aumenta a superfície de absorção intestinal. As membranas das próprias células do epitélio intestinal apresentam, por sua vez, dobrinhas microscópicas denominadas microvilosidades. O intestino delgado também absorve a água ingerida, os íons e as vitaminas.

Intestino Grosso É o local de absorção de água, tanto a ingerida quanto a das secreções digestivas. Uma pessoa bebe cerca de 1,5 litros de líquidos por dia, que se une a 8 ou 9 litros de água das secreções. Glândulas da mucosa do intestino grosso secretam muco, que lubrifica as fezes, facilitando seu trânsito e eliminação pelo ânus. Como o intestino grosso absorve muita água, o conteúdo intestinal se condensa até formar detritos inúteis, que são evacuados.

Tabela resumo


Suco digestivo

Enzima

pH ótimo

Substrato

Produtos

Saliva

Ptialina

neutro

polissacarídeos

maltose

Suco gástrico

Pepsina

ácido

proteínas

oligopeptídeos

Suco pancreático

Quimiotripsina Tripsina Rnase Dnase Lipase

alcalino alcalino alcalino alcalino alcalino

proteínas proteínas RNA DNA lipídeos

peptídeos peptídeos ribonucleotídeos desoxirribonucleotídeos glicerol e ácidos graxos

Suco intestinal ou entérico

Peptidases Maltase Sacarase Lactase

alcalino alcalino alcalino alcalino

peptídeos maltose sacarose lactose

aminoácidos glicose glicose e frutose glicose e galactose

Controle hormonal da digestão Gastrina: Proveniente das glândulas da parede do estômago estimula a secreção de suco gástrico. Secretina: Proveniente do intestino delgado estimula a secreção do suco pancreático. Colecistocinina: Proveniente do intestino delgado estimula a liberação das enzimas pancreáticas e a liberação da bile pela vesícula biliar. Enterogastrona: produzida no intestino delgado, inibe o peristaltismo estomacal e a evacuação do suco gástrico.

Sistema respiratório


O sistema respiratório humano é constituído por um par de pulmões e por vários órgãos que conduzem o ar para dentro e para fora das cavidades pulmonares. Esses órgãos são as fossas nasais, a boca, a faringe, a laringe, a traquéia, os brônquios, os bronquíolos e os alvéolos, os três últimos localizados nos pulmões.

- Fossas nasais: são duas cavidades paralelas que começam nas narinas e terminam na faringe. Elas são separadas uma da outra por uma parede cartilaginosa denominada septo nasal. Em seu interior há dobras chamada cornetos nasais, que forçam o ar a turbilhonar. Possuem um revestimento dotado de células produtoras de muco e células ciliadas, também presentes nas porções inferiores das vias aéreas, como traquéia, brônquios e porção inicial dos bronquíolos. No teto das fossas nasais existem células sensoriais, responsáveis pelo sentido do olfato. Têm as funções de filtrar, umedecer e aquecer o ar. - Faringe: é um canal comum aos sistemas digestório e respiratório e comunica-se com a boca e com as fossas nasais. O ar inspirado pelas narinas ou pela boca passa necessariamente pela faringe, antes de atingir a laringe. - Laringe: é um tubo sustentado por peças de cartilagem articuladas, situado na parte superior do pescoço, em continuação à faringe. O pomo-de-adão, saliência que aparece no pescoço, faz parte de uma das peças cartilaginosas da laringe. A entrada da laringe chamase glote. Acima dela existe uma espécie de “lingüeta” de cartilagem denominada epiglote, que funciona como válvula. Quando nos alimentamos, a laringe sobe e sua entrada é fechada pela epiglote. Isso impede que o alimento ingerido penetre nas vias respiratórias.


O epitélio que reveste a laringe apresenta pregas, as cordas vocais, capazes de produzir sons durante a passagem de ar. - Traquéia: é um tubo de aproximadamente 1,5 cm de diâmetro por 10-12 centímetros de comprimento, cujas paredes são reforçadas por anéis cartilaginosos. Bifurca-se na sua região inferior, originando os brônquios, que penetram nos pulmões. Seu epitélio de revestimento muco-ciliar adere partículas de poeira e bactérias presentes em suspensão no ar inalado, que são posteriormente varridas para fora (graças ao movimento dos cílios) e engolidas ou expelidas. - Pulmões: Os pulmões humanos são órgãos esponjosos, com aproximadamente 25 cm de comprimento, sendo envolvidos por uma membrana serosa denominada pleura. Nos pulmões os brônquios ramificam-se profusamente, dando origem a tubos cada vez mais finos, os bronquíolos. O conjunto altamente ramificado de bronquíolos é a árvore brônquica ou árvore respiratória. Cada bronquíolo termina em pequenas bolsas formadas por células epiteliais achatadas (tecido epitelial pavimentoso) recobertas por capilares sangüíneos, denominadas alvéolos pulmonares. Nos alvéolos pulmonares ocorre a hematose que é a troca de gases entre os alvéolos e sangue. Na hematose o oxigênio é captado pelo sangue e o gás carbônico captado pelo ar alveolar.


- Diafragma: A base de cada pulmão apóia-se no diafragma, órgão músculomembranoso que separa o tórax do abdômen, presente apenas em mamíferos, promovendo, juntamente com os músculos intercostais, os movimentos respiratórios. Localizado logo acima do estômago, o nervo frênico controla os movimentos do diafragma.

Sistema Circulatório

O sistema circulatório é constituído por coração e um conjunto de vasos sanguíneos (artérias, veias e capilares). Este sistema é responsável por conduzir elementos essenciais para todos os tecidos do corpo. Conceitos importantes 

Artérias: são os vasos pelos quais o sangue sai do coração. Devido ao fato da pressão do sangue no lado arterial ser maior, comparando com as veias, as paredes desses vasos são mais espessas. Veias: são os vasos que trazem o sangue para o coração; dentro delas há válvulas que, caso o sangue comece a fluir na direção contrária do coração, fecham-se impedindo o refluxo do sangue. Capilares: são vasos microscópicos, com parede de apenas uma célula de espessura e que são responsáveis pelas trocas de gases e nutrientes entre o sangue e o meio interno.


     

Circulação fechada: sangue circula apenas dentro de vasos sanguíneos. Circulação aberta: sangue pode cair em “lacunas”. Circulação completa: Um sistema circulatório diz-se completo quando o sangue venoso separa-se completamente do sangue arterial. Circulação incompleta: Ocorre mistura de sangue venoso e arterial. Circulação dupla: passa dois tipos de sangue pelo coração (arterial e venoso). Circulação simples: passa um único tipo de sangue pelo coração.

Coração humano O coração do homem é constituído de 4 cavidades: 2 átrios e 2 ventrículos. Essas e outras estruturas são demonstradas na figura abaixo.


Sistema Circulatório Humano O sistema circulatório humano é dividido em duas partes básicas: - Pequena circulação ou circulação pulmonar; - Grande circulação ou circulação sistêmica. A circulação pulmonar ou pequena circulação inicia-se no tronco da artéria pulmonar, seguindo pelos ramos das artérias pulmonares, arteríolas pulmonares, capilares pulmonares, vênulas pulmonares, veias pulmonares e deságua no átrio esquerdo do coração. Na sua primeira porção, transporta sangue venoso. Nos capilares pulmonares o sangue é saturado em oxigênio, transformando-se em sangue arterial. Esta inicia-se no ventrículo direito e encerra no átrio esquerdo.

A circulação sistêmica ou grande circulação inicia-se na aorta, seguindo pelos seus ramos arteriais e na seqüência pelas arteríolas sistêmicas, capilares sistêmicos, vênulas sistêmicas e veias sistêmicas, estas se unindo em dois grandes troncos, a veia cava inferior e a veia cava superior. Ambas desaguam no átrio direito do coração. Sua primeira porção transporta sangue arterial. Nos capilares sistêmicos o sangue perde oxigênio para os tecidos e aumenta seu teor de gás carbônico, passando a ser sangue venoso.


Esquema geral da circulação

Circulação Geral


Sistema Nervoso O sistema nervoso é responsável por perceber e identificar as condições ambientais externas, bem como as condições reinantes dentro do próprio corpo e elaborar respostas que adaptem a essas condições. A unidade básica do sistema nervoso é a célula nervosa, denominada neurônio, que é uma célula extremamente estimulável; é capaz de perceber as mínimas variações que ocorrem em torno de si, reagindo com uma alteração elétrica que percorre sua membrana. Essa alteração elétrica é o impulso nervoso. As células nervosas estabelecem conexões entre si de tal maneira que um neurônio pode transmitir a outros os estímulos recebidos do ambiente, gerando uma reação em cadeia. Neurônios: células nervosas Um neurônio típico apresenta três partes distintas: corpo celular, dentritos e axônio.

No corpo celular, a parte mais volumosa da célula nervosa, se localiza o núcleo e a maioria das estruturas citoplasmáticas. Os dentritos são prolongamentos finos e geralmente ramificados que conduzem os estímulos captados do ambiente ou de outras células em direção ao corpo celular. O axônio é um prolongamento fino, geralmente mais longo que os dentritos, cuja função é transmitir para outras células os impulsos nervosos provenientes do corpo celular. Sentido do Impulso Nervoso DENTRITO  CORPO CELULAR  AXÔNIO Células Glia Além dos neurônios, o sistema nervoso apresenta-se constituído pelas células glia, ou neuróglia cuja função é dar sustentação aos neurônios e auxiliar o seu funcionamento. Impulso Nervoso A despolarização e a repolarização de um neurônio ocorrem devido as modificações na permeabilidade da membrana plasmática. Em um primeiro instante, abrem-se "portas de


+

passagem" de Na , permitindo a entrada de grande quantidade desses íons na célula. Com isso, aumenta a quantidade relativa de carga positiva na região interna na membrana, provocando sua despolarização. Em seguida abrem-se as "portas de passagem" de K+, permitindo a saída de grande quantidade desses íons. Com isso, o interior da membrana volta a ficar com excesso de cargas negativas (repolarização). A despolarização em uma região da membrana dura apenas cerca de 1,5 milésimo de segundo (ms).

O estímulo provoca, assim, uma onda de despolarizações e repolarizações que se propaga ao longo da membrana plasmática do neurônio. Essa onda de propagação é o impulso nervoso, que se propaga em um único sentido na fibra nervosa. Dentritos sempre conduzem o impulso em direção ao corpo celular, por isso diz que o impulso nervoso no dentrito é celulípeto. O axônio por sua vez, conduz o impulso em direção às suas extremidades, isto é, para longe do corpo celular; por isso diz-se que o impulso nervoso no axônio é celulífugo. A velocidade de propagação do impulso nervoso na membrana de um neurônio varia entre 10cm/s e 1m/s. A propagação rápida dos impulsos nervosos é garantida pela presença da bainha de mielina que recobre as fibras nervosas. A bainha de mielina é constituída por camadas concêntricas de membranas plasmáticas de células da glia, principalmente células de Schwann. Entre as células gliais que envolvem o axônio existem pequenos espaços, os nódulos de Ranvier, onde a membrana do neurônio fica exposta. Nas fibras nervosas mielinizadas, o impulso nervoso, em vez de se propagar continuamente pela membrana do neurônio, pula diretamente de um nódulo de Ranvier para o outro. Nesses neurônios mielinizados, a velocidade de propagação do impulso pode atingir velocidades da ordem de 200m/s (ou 720km/h ).

Sistema Nervoso Divisão

Partes

Funções gerais


Sistema nervoso

Encéfalo

central (SNC)

Medula espinal

Sistema nervoso

Nervos

periférico (SNP)

Gânglios

Processamento e integração de informações Condução de informações entre órgãos receptores de estímulos, o SNC e órgãos efetuadores (músculos, glândulas...)

Sinapses: transmissão do impulso nervoso entre células Um impulso é transmitido de uma célula a outra através das sinapses (do grego synapsis, ação de juntar). A sinapse é uma região de contato muito próximo entre a extremidade do axônio de um neurônio e a superfície de outras células. Estas células podem ser tanto outros neurônios como células sensoriais, musculares ou glandulares. As terminações de um axônio podem estabelecer muitas sinapses simultâneas. Na maioria das sinapses nervosas, as membranas das células que fazem sinapses estão muito próximas, mas não se tocam. Há um pequeno espaço entre as membranas celulares (o espaço sináptico ou fenda sináptica). Quando os impulsos nervosos atingem as extremidades do axônio da célula présináptica, ocorre liberação, nos espaços sinápticos, de substâncias químicas denominadas neurotransmissores ou mediadores químicos, que tem a capacidade de se combinar com receptores presentes na membrana das célula pós-sináptica, desencadeando o impulso nervoso. Esse tipo de sinapse, por envolver a participação de mediadores químicos, é chamado sinapse química. Os cientistas já identificaram mais de dez substâncias que atuam como neurotransmissores, como a acetilcolina, a adrenalina (ou epinefrina), a noradrenalina (ou norepinefrina), a dopamina e a serotonina.


Ato reflexo O indivíduo reage a um estímulo, sem que este tenha que passar pelo cérebro. Estão envolvidos alguns tipos de neurônios como: neurônio motor (conduz o impulso de um centro nervoso a um órgão efetuador), neurônio sensorial (conduz o impulso até um centro nervoso), neurônio associativo (promove a comunicação do neurônio efetuador com o motor).

Sinapses Neuromusculares A ligação entre as terminações axônicas e as células musculares é chamada sinapse neuromuscular e nela ocorre liberação da substância neurotransmissora acetilcolina que estimula a contração muscular.

Sistema Excretor


O sistema excretor é formado por um conjunto de órgãos que filtram o sangue, produzem e excretam a urina - o principal líquido de excreção do organismo. É constituído por um par de rins, um par de ureteres, pela bexiga urinária e pela uretra.

Os rins têm a forma de um grão de feijão enorme e possuem uma cápsula fibrosa, que protege o córtex - mais externo, e a medula - mais interna. Cada rim é formado de tecido conjuntivo, que sustenta e dá forma ao órgão, e por milhares ou milhões de unidades filtradoras, os néfrons, localizados na região renal. O néfron é uma longa estrutura tubular microscópica que possui, em uma das extremidades, uma expansão em forma de taça, denominada cápsula de Bowman, que se conecta com o túbulo contorcido proximal, que continua pela alça de Henle e pelo túbulo contorcido distal; este desemboca em um tubo coletor. São responsáveis pela filtração do sangue e remoção das excreções.

Como funcionam os rins


O sangue chega ao rim através da artéria renal, que se ramifica muito no interior do órgão, originando grande número de arteríolas aferentes, onde cada uma ramifica-se no interior da cápsula de Bowman do néfron, formando um enovelado de capilares denominado glomérulo de Malpighi. O sangue arterial é conduzido sob alta pressão nos capilares do glomérulo. Essa pressão, que normalmente é de 70 a 80 mmHg, tem intensidade suficiente para que parte do plasma passe para a cápsula de Bowman, processo denominado filtração. Essas substâncias extravasadas para a cápsula de Bowman constituem o filtrado glomerular, que é semelhante, em composição química, ao plasma sanguíneo, com a diferença de que não possui proteínas, incapazes de atravessar os capilares glomerulares. O filtrado glomerular passa em seguida para o túbulo contorcido proximal, cuja parede é formada por células adaptadas ao transporte ativo. Nesse túbulo, ocorre reabsorção ativa de sódio. A saída desses íons provoca a remoção de cloro, fazendo com que a concentração do líquido dentro desse tubo fique menor (hipotônico) do que do plasma dos capilares que o envolvem. Com isso, quando o líquido percorre o ramo descendente da alça de Henle, há passagem de água por osmose do líquido tubular (hipotônico) para os capilares sangüíneos (hipertônicos) – ao que chamamos reabsorção. O ramo descendente percorre regiões do rim com gradientes crescentes de concentração. Conseqüentemente, ele perde ainda mais água para os tecidos, de forma que, na curvatura da alça de Henle, a concentração do líquido tubular é alta.

Esse líquido muito concentrado passa então a percorrer o ramo ascendente da alça de Henle, que é formado por células impermeáveis à água e que estão adaptadas ao transporte ativo de sais. Nessa região, ocorre remoção ativa de sódio, ficando o líquido tubular hipotônico. Ao passar pelo túbulo contorcido distal, que é permeável à água, ocorre reabsorção por osmose para os capilares sangüíneos. Ao sair do néfron, a urina entra nos dutos coletores, onde ocorre a reabsorção final de água. Dessa forma, estima-se que em 24 horas são filtrados cerca de 180 litros de fluido do plasma; porém são formados apenas 1 a 2 litros de urina por dia, o que significa que aproximadamente 99% do filtrado glomerular é reabsorvido. Além desses processos gerais descritos, ocorre, ao longo dos túbulos renais, reabsorção ativa de aminoácidos e glicose. Desse modo, no final do túbulo distal, essas substâncias já não são mais encontradas.


Imagem: LOPES, SÔNIA. Bio 2.São Paulo, Ed. Saraiva, 2002. Os capilares que reabsorvem as substâncias úteis dos túbulos renais se reúnem para formar um vaso único, a veia renal, que leva o sangue para fora do rim, em direção ao coração. Regulação da função renal A regulação da função renal relaciona-se basicamente com a regulação da quantidade de líquidos do corpo. Havendo necessidade de reter água no interior do corpo, a urina fica mais concentrada, em função da maior reabsorção de água; havendo excesso de água no corpo, a urina fica menos concentrada, em função da menor reabsorção de água. O principal agente regulador do equilíbrio hídrico no corpo humano é o hormônio ADH (antidiurético), produzido no hipotálamo e armazenado na hipófise. A concentração do plasma sangüíneo é detectada por receptores osmóticos localizados no hipotálamo. Havendo aumento na concentração do plasma (pouca água), esses osmorreguladores estimulam a produção de ADH. Esse hormônio passa para o sangue, indo atuar sobre os túbulos distais e sobre os túbulos coletores do néfron, tornando as células desses tubos mais permeáveis à água. Dessa forma, ocorre maior reabsorção de água e a urina fica mais concentrada. Quando a concentração do plasma é baixa (muita água), há inibição da produção do ADH e, conseqüentemente, menor absorção de água nos túbulos distais e coletores, possibilitando a excreção do excesso de água, o que torna a urina mais diluída. Certas substâncias, como é o caso do álcool, inibem a secreção de ADH, aumentando a produção de urina. Além do ADH, há outro hormônio participante do equilíbrio hidro-iônico do organismo: a aldosterona, produzida nas glândulas supra-renais. Ela aumenta a reabsorção ativa de sódio nos túbulos renais, possibilitando maior retenção de água no organismo. Esquema da regulação da produção de aldosterona


Imagem: LOPES, SÔNIA. Bio 2.São Paulo, Ed. Saraiva, 2002. Eliminação da urina Ureter Os néfrons desembocam em dutos coletores, que se unem para formar canais cada vez mais grossos. A fusão dos dutos origina um canal único, denominado ureter, que deixa o rim em direção à bexiga urinária. Bexiga urinária A bexiga urinária é uma bolsa de parede elástica, dotada de musculatura lisa, cuja função é acumular a urina produzida nos rins. Quando cheia, a bexiga pode conter mais de ¼ de litro (250 ml) de urina, que é eliminada periodicamente através da uretra. Uretra A uretra é um tubo que parte da bexiga e termina, na mulher, na região vulvar e, no homem, na extremidade do pênis. Sua comunicação com a bexiga mantém-se fechada por anéis musculares - chamados esfíncteres. Quando a musculatura desses anéis relaxa-se e a musculatura da parede da bexiga contrai-se, urinamos. Sistema Endócrino O Sistema endócrino é formado pelo conjunto de glândulas que apresentam como atividade característica a produção de secreções denominadas hormônios. Freqüentemente o sistema endócrino interage com o sistema nervoso, formando mecanismos reguladores bastante precisos. O sistema nervoso pode fornecer ao sistema endócrino informações sobre o meio externo, enquanto que o sistema endócrino regula a resposta interna do organismo a esta informação. Dessa forma, o sistema endócrino em conjunto com o sistema nervoso atua na coordenação e regulação das funções corporais. Principais glândulas endócrinas    

Hipófise o Adenoipófise (hipófise anterior); o Neuroipófise (hipófise posterior). Tireóide; Paratireóide; Supra-renais;

Glândula Mestra


Pâncreas.

Hormônios produzidos pela adenoipófise      

Hormônio do crescimento (GH) Prolactina (PRL) Hormônio adrenocorticotrófico (ACTH, corticotrofina) Hormônio estimulante da tireóide (TSH, tirotrofina) Hormônio folículo-estimulante (FSH, uma gonadotrofina) Hormônio luteinizante (LH, uma gonadotrofina)

- GH ou Hormônio do crescimento: É uma pequena proteína, produzida e secretada pela glândula hipófise anterior. Durante a fase de crescimento, sob ação deste hormônio, quase todas as células nos tecidos aumentam em volume e em número, propiciando um crescimento dos tecidos, dos órgãos e, consequentemente, o crescimento corporal. A carência desse hormônio na infância acarreta em nanismo e seu excesso em gigantismo. No adulto o excesso pode acarretar acromegalia (crescimento de pés, mãos, nariz e proeminência da mandíbula). - Prolactina: É um hormônio secretado pela adeno-hipófise que estimula a produção de leite pelas glândulas mamárias. - Hormônio adrenocorticotrófico (ACTH): O hormônio adenocorticotrófico, geralmente abreviado para a sigla ACTH, é um polipeptídeo com trinta e nove aminoácidos produzido pelas células corticotróficas da adenohipófise. Atua sobre as células da camada cortical da glândula adrenal, estimulando-as a sintetizar e liberar seus hormônios.


- Hormônio estimulante da tireóide (TSH): O Hormônio estimulante da tireóide ou simplesmente TSH (do inglês, thyroid-stimulating hormone) é um hormônio que induz a tireóide a produzir e liberar seus hormônios (T3 e T4). - Hormônio folículo estimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH): Age sobre as gônadas masculinas e femininas. Na mulher, estimulam o amadurecimento do Folículo de Graaf do ovário (também conhecido como folículo ovariano) e a secreção de estrógenos e progesterona; no homem, são parcialmente responsáveis pela indução da espermatogênese (produção de espermatozóides) e produção de testosterona. Retroalimentação negativa (feedback negativo O feedback negativo é a reação pela qual o sistema responde de modo a reverter a direção da mudança. Dando tender a manter estáveis as variáveis, permite a manutenção da homeostase.

Hormônios produzidos pela neuroipófise - Ocitocina É um hormônio produzido pelo hipotálamo e armazenada na hipófise posterior (neurohipófise), e tem a função de promover as contrações uterinas durante o parto e a ejeção do leite durante a amamentação. - Hormônio antidiurético (ADH)


O hormônio antidiurético (HAD, em inglês ADH), é um hormônio humano que é secretado quando o corpo está com pouca água; fazendo com que os rins conservem a água, concentrando e reduzindo o volume da urina. Também está relacionado com o aumento da pressão arterial. Hormônios produzidos pela tireóide - Triiodotironina (T3) e Tiroxina (T4) Atuam aumentando a taxa metabólica no organismo. Disfunções na produção desses hormônios pode acarretar em hipotireoidismo (pessoa com tendência a obesidade, sonolência, sente mais frio) ou hipertireoidismo (pessoa com tendência a ser mais magra, mais agitada, apresenta sudorese). - Calcitonina Estimula a retirada do cálcio do sangue e o depósito nos ossos. Hormônio produzido pela paratireóide - Paratormônio Ele atua aumentando a concentração de cálcio no sangue. Hormônios produzidos pelo pâncreas - Insulina Insulina é o hormônio responsável pela redução da glicemia (taxa de glicose no sangue), ao promover o ingresso de glicose nas células. Ela também é essencial no consumo de carboidratos, na síntese de proteínas e no armazenamento de lipídios (gorduras). É produzida nas ilhotas de Langerhans, células do pâncreas endócrino. Ela age em uma grande parte das células do organismo, como as células presentes em músculos e no tecido adiposo, apesar de não agir em células particulares como as células nervosas. Quando a produção de insulina é deficiente, a glicose se acumula no sangue e na urina, não entrando na célula: é a diabetes mellitus. Para pacientes nessa condição, a insulina é provida através de injeções, ou bombas de insulina. Recentemente foi aprovado o uso de insulina inalada. Porém, ainda há controvérsias acerca do uso do produto comercializado pela Pfizer. A agência de saude britânica nao recomenda seu uso. - Glucagon É um hormônio polipeptídeo produzido nas células alfa das ilhotas de Langerhans do pâncreas e também em células espalhadas pelo trato gastrointestinal. São conhecidas inúmeras formas de glucagon, sendo que a forma biologicamente ativa tem 29 aminoácidos. É um hormônio muito importante no metabolismo dos carboidratos. Sua ação mais conhecida é aumentar a glicemia (nível de glicose no sangue), contrapondo-se aos efeitos da insulina.


- Somatostatina É um hormônio protéico produzido pelas células delta do pâncreas, localizado nas Ilhotas de Langerhans. Ele inibe a secreção da insulina e glucagon. Hormônios produzidos pela glândula supra-renal

Essa glândula é dividida em duas regiões: - Córtex da adrenal: porção externa - Medula adrenal: porção interna.


Hormônios produzidos pelo córtex da adrenal - Glicocorticóides: apresentam ação imunossupressora e anti-inflamatória. - Mineralocorticóides (aldosterona): A aldosterona atua nos rins aumentando a reabsorção de sódio e consequentemente de água, isso resulta em um aumento da pressão e do volume sanguíneo. - Andrógeno: envolvido com as características sexuais secundárias nos homens. Hormônio produzido pela medula adrenal - Adrenalina: Quando lançada na corrente sanguínea, devido a quaisquer condições do meio ambiente que ameacem a integridade física do corpo (fisicamente ou psicologicamente, medo), a adrenalina aumenta a frequência dos batimentos cardíacos, o nível de açúcar no sangue (hiperglicemiante), minimiza o fluxo sanguíneo nos vasos e no sistema intestinal e maximiza o tal fluxo para os músculos voluntários nas pernas e nos braços. Sistema Reprodutor O sistema reprodutor é um termo aplicado a um grupo de órgãos necessários ou acessórios aos processos de reprodução. As unidades básicas da reprodução sexual são as células germinais masculinas e femininas. Sistema reprodutor masculino O sistema reprodutor masculino compreende os órgãos genitais externos (genitália externa) e os órgãos localizados no interior do corpo. A genitália externa é formada pelo pênis e pelo saco escrotal.


Pênis Órgão copulador masculino que possui em seu interior três cilindros de tecido esponjosos (os corpos cavernosos), formado por veias e capilares sanguíneos modificados. Os corpos cavernosos ao se encher de sangue provocam a ereção do pênis. A região anterior do pênis forma a glande ( a "cabeça"), onde a pele é fina e apresenta muitas terminações nervosas, o que determina grande sensibilidade à estimulação sexual. A glande é recoberta por uma prega protetora de pele chamada prepúcio, às vezes removida cirurgicamente por meio da circuncisão. Saco Escrotal Também conhecido por escroto, é uma bolsa de pele situada abaixo do pênis, dentro do qual se aloja o par de testículos, que são as gônadas masculinas. Os testículos permanecem a uma temperatura de 2 a 3ºC, inferior a temperatura corporal, o que é necessário para que os espermatozóides se formem normalmente. Homens que apresentam os testículos embutidos na cavidade abdominal, anomalia (criptorquidia), não formam espermatozóides, sofrendo esterilidade temporária. Os órgãos reprodutores masculinos internos são os testículos, os dutos condutores de espermatozóides (dutos deferentes, duto ejaculador e uretra) e as glândulas acessórias (vesículas seminais, próstata e glândulas bulbouretrais). Testículos É o órgão onde se formam os espermatozóides. É constituído por tubos finos e enovelados (os tubos seminíferos), e por camadas envoltórias de tecido conjuntivo. A espermatogênese (ou formação de espermatozóides), ocorre por diferenciação e meiose de células localizadas na parede interna dos túbulos seminíferos. Entre os túbulos, localizam-se as células intersticiais (ou células de Leydig), cuja função é produzir testosterona, o hormônio sexual masculino.


Espermatogênese Ocorre na parede dos túbulos seminíferos pela diferenciação de células espermatogônicas, onde estas, a partir da puberdade, passam a se multiplicar e vão se transformando em espermatócitos primários, cada um destes, origina dois espermatócitos primários, que sofre a segunda divisão meiótica e originam, cada um, duas espermátides que se diferenciam em espermatozóides. Os espermatozóides recém-formados caem na cavidade interna dos túbulos seminíferos e passam a se deslocar passivamente em seu interior, devido as contrações das paredes dos túbulos e do fluxo de líquido presente dentro deles.

Fase de proliferação

Fase de crescimento

Fase de maturação

Espermiogênese

Epidídimo É um enovelado localizado sobre o testículo em comunicação direta com os túbulos seminíferos. Os espermatozóides recém-formados passam para o epidídimo, onde terminam sua maturação e ficam armazenados até sua eliminação durante o ato sexual. Vasos Deferentes São dois tubos musculosos que partem dos epidídimos e sobem para o abdome, contornando a bexiga. Sob a bexiga, os vasos deferentes provenientes de cada testículo se fundem em um único tubo, o duto ejaculador, que desemboca na uretra. Uretra A uretra é um duto comum aos sistemas reprodutor e urinário do homem. Ela percorre o interior do pênis, abrindo-se para o exterior na extremidade da glande. Vesículas Seminais São duas glândulas que produzem um líquido nutritivo, o fluído seminal, que contêm o açúcar frutose, cuja função é nutrir os espermatozóides. Sua secreção é lançada no duto ejaculatório e constitui cerca de 60% do volume total do fluído eliminado durante o ato sexual.


Próstata A próstata é a maior glândula acessória do sistema reprodutor masculino. Sua secreção é viscosa e alcalina; tem por função neutralizar a acidez da urina residual acumulada na uretra e também a acidez natural da vagina. A próstata envolve a porção inicial da uretra, onde lança sua secreção através de uma série de pequenos dutos. Glândulas Bulbouretrais (glândula de Cowper) Durante a excitação sexual, elas liberam um líquido cuja função ainda não é muito bem conhecida. Acredita-se que a secreção destas glândulas contribua para a limpeza do canal uretral antes da passagem dos espermatozóides. Além disso, esse líquido viscoso facilita a penetração peniana. Ejaculação No clímax do ato sexual, o esperma ou sêmen, constituído pelos espermatozóides e pelas secreções das glândulas acessórias, é expulso do corpo por contrações rítmicas da parede dos dutos espermáticos. A eliminação dos espermatozóides é chamada ejaculação. Sistema reprodutor feminino O aparelho reprodutor feminino compõe-se de órgãos genitais externos composta pelos pequenos e grandes lábios vaginais e pelo clitóris, que em conjunto formam a vulva. Os órgãos reprodutores femininos internos são os ovários, as trompas de Falópio, o útero e a vagina.

Ovários


Os dois ovários da mulher tem forma de uma pequena azeitona, com 3 cm de comprimento e apresentam em sua porção mais externa (córtex ovariano), as células que darão origem aos óvulos. Ovulogênese É o processo de formação dos óvulos, inicia-se ainda antes do nascimento, em torno do terceiro mês de vida uterina. As células precursoras dos óvulos multiplicam durante a fase fetal feminina. Em seguida, param de se dividir e crescem, transformando-se em ovócitos primários. Ao nascer, a mulher tem cerca de 400 mil ovócitos primários. As células germinais femininas transformam-se em óvulos na maturidade. Os grupos de células ováricas, que rodeiam cada óvulo, diferenciam-se em células foliculares, secretando nutrientes para o óvulo. Durante a época da reprodução, conforme o óvulo se prepara para ser liberado, o tecido circundante torna-se menos compacto e enche-se de líquido, ao mesmo tempo em que aflora à superfície do ovário. Esta massa de tecido, líquido e óvulo recebe o nome de folículo De Graaf (folículo ovariano). A mulher tem apenas um único folículo De Graaf em um ovário em cada ciclo menstrual. Quando o folículo De Graaf alcança a maturidade, ele libera o óvulo, processo chamado de ovulação. O óvulo está então preparado para a fecundação. Na verdade, o óvulo é o ovócito secundário, cuja meiose somente irá ocorrer se acontecer a fecundação. Caso contrário, o ovócito degenerará em 24h após sua liberação.

Tubas uterinas (Trompas de Falópio) Ou ovidutos, são dois tubos curvos ligados ao útero. A extremidade livre de cada trompa, alargada e franjada, situa-se junto a cada um dos ovários. O interior dos ovidutos é revestido por células ciliadas que promovem a movimentação do óvulo, juntamente com o líquido presente na cavidade abdominal. No interior da trompa, o óvulo se desloca até a cavidade uterina, impulsionado pelos batimentos ciliares.


Útero É um órgão musculoso e oco, do tamanho aproximadamente igual a uma pêra. Em uma mulher que nunca engravidou, o útero tem aproximadamente 7,5 cm de comprimento por 5 cm de largura. Os arranjos dos músculos da parede uterina permite grande expansão do órgão durante a gravidez (o bebe pode atingir mais de 4 kg). A porção superior do útero é larga e está conectada as trompas. Sua porção inferior (o colo uterino) é estreita e se comunica com a vagina. O interior do útero é revestido por um tecido ricamente vascularizado (o endométrio). A partir da puberdade, todos os meses, o endométrio fica mais espesso e rico em vasos sanguíneos, como preparação para uma possível gravidez. Deixando de ocorrer por volta dos 50 anos, com a chegada da menopausa. Se a gravidez não ocorrer, o endométrio que se desenvolveu é eliminado através da menstruação junto ao sangue. Vagina É um canal musculoso que se abre para o exterior, na genitália externa. Até a primeira relação sexual, a entrada da vagina é parcialmente recoberta por uma fina membrana, o hímen, de função ainda desconhecida. A vagina é revestida por uma membrana mucosa, cujas células liberam glicogênio. Bactérias presentes na mucosa vaginal fermentam o glicogênio, produzindo ácido lático que confere ao meio vaginal um pH ácido, que impede a proliferação da maioria dos microorganismo patogênicos. Durante a excitação sexual, a parede da vagina se dilata e se recobre de substâncias lubrificantes, facilitando a penetração do pênis.


Genitália feminina externa Denominada vulva, compõem-se pelos grandes lábios, que envolvem duas pregas menores e mais delicadas, os pequenos lábios, que protegem a abertura vaginal. Um pouco a frente da abertura da vagina, abre-se a uretra, independente do sistema reprodutor. O clitóris é um órgão de grande sensibilidade, com 1 a 2 cm de comprimento, correspondente a glande do pênis. Localiza-se na região anterior a vulva e é constituído de tecido esponjoso, que se intumesce durante a excitação sexual.

Ciclo menstrual Existem 4 hormônios atuando no ciclo menstrual, sendo dois produzidos pela hipófise (FSH e LH) e dois nos ovários (estrógeno e progesterona).  FSH: Induz o amadurecimento do óvulo.  LH: Permite a ovulação.  Estrógeno: Induz o desenvolvimento do endométrio.  Progesterona: Promove a manutenção do endométrio.


Não ocorrendo a gravidez, as taxas hormonais caem e o endométrio se descama, dando início a um novo ciclo menstrual. Normalmente os ciclos duram 28 dias. O provável dia da ovulação pode ser calculado subtraindo 14 dias do primeiro dia da próxima menstruação. Os dias férteis compreendem as 48 horas anteriores e posteriores à ovulação, pois os gametas podem durar algum tempo dentro do corpo feminino. Gravidez e parto Gravidez é o período de crescimento e desenvolvimento do embrião dentro da mulher. Começa quando o espermatozóide do homem fecunda o óvulo e este se implanta (nidação) na parede do útero e termina no momento do nascimento. Uma gravidez normal dura cerca de 39 semanas, ou 280 dias, contando a partir do início do último período menstrual. Às vezes, as mulheres dão à luz antes da data esperada, o que resulta numa criança prematura. Com um mês de idade, o embrião tem pouco mais de meio centímetro de comprimento e está envolto por uma bolsa cheio de líquido, a bolsa amniótica, que o protege contra dessecação e eventuais choques mecânicos.


Trimestres da gravidez As 40 semanas de gravidez se dividem em três semestres. O bebê que está se desenvolvendo, recebe o nome de embrião durante as oito primeiras semanas; depois é chamado de feto. Todos os seus órgãos importantes se desenvolvem durante o primeiro trimestre. As náuseas e os vômitos são freqüentes nas gestantes, em especial durante as manhãs. Os seios aumentam de volume e ficam sensíveis e seu peso começa a aumentar. No segundo trimestre, o feto já tem uma aparência humana reconhecível e cresce com rapidez. A gravidez da mãe é evidente, tanto externa como internamente. Seu ritmo cardíaco e pressão sanguínea aumentam para adaptar-se as necessidades do feto. No terceiro trimestre, os órgãos do bebê amadurecem. As probabilidades de sobrevivência do feto aumentam a cada semana que permanece no útero - a maioria das crianças prematuras nascidas no início do terceiro trimestre sobrevive. A mulher grávida tende a sentir calor e incômodos durante a gravidez. Seu sono, muito importante nesse momento, pode ser alterado. Feto no 1º Trimestre

Placenta O embrião se comunica com a placenta através de um cordão revestido de pele, o cordão umbilical, no interior do qual existem duas artérias e uma veia. As artérias levam sangue do corpo do embrião até a placenta, enquanto a veia traz o sangue da placenta para o embrião. Hormônios e gravidez O embrião recém-implantado na parede do útero informa a sua presença ao corpo da mãe por meio de um hormônio, a ganodotrofina coriônica (hCG), produzido principalmente nas vilosidades coriônicas. A presença de ganodotrofina coriônica no sangue da mulher grávida estimula a atividade do corpo lúteo, de modo que as taxas de estrógeno e de progesterona não diminuem, como


normalmente ocorreria no final do ciclo menstrual. Com isso, a menstruação não ocorre, o que é um dos primeiros sinais de gravidez. No início da gestação, o nível de ganodotrofina coriônica no sangue eleva-se a ponto desse hormônio ser eliminado na urina da mulher. Os testes de gravidez, à venda nas farmácias, detectam a presença de ganodotrofina coriônica na urina. A partir do quarto mês de gravidez o corpo amarelo regride, mas a mucosa uterina continua presente e em proliferação, graças à produção de estrógeno e progesterona pela placenta, então já completamente formada. A placenta continuará a produzir estrógeno e progesterona em quantidades crescentes até o fim da gravidez. Métodos contraceptivos Contracepção é a prevenção da gravidez. Coito interrompido É um método bastante antigo e consiste em retirar o pênis da vagina antes que a ejaculação ocorra. Sendo pouco eficiente, pois as secreções eliminadas antes da ejaculação podem conter espermatozóides. A demora na retirada do pênis pode resultar na ejaculação parcial ou total ainda dentro da vagina. Além dos riscos de se adquirir uma doença sexualmente transmissível. Método do ritmo ou da tabela A mulher normalmente produz um único óvulo por mês o qual sobrevive no máximo 48 horas. Já os espermatozóides podem durar até 48 horas no interior do aparelho genital feminino. Assim, existe um intervalo de 6 dias, 3 antes e 2 depois da ovulação, durante o ciclo menstrual. O principal problema desse método é justamente determinar qual é o período fértil. Em geral, a ovulação ocorre no meio do ciclo menstrual, mas isso pode variar. Na maioria das mulheres a temperatura do corpo eleva-se cerca de 0,5 graus depois da ovulação. Barreiras mecânicas A barreira mecânica evita o encontro dos gametas. A camisinha é um protetor feito de látex, que se coloca no pênis para reter o esperma ejaculado, evitando que ele seja depositado na vagina. Além de anticoncepcional, a camisinha é eficiente na prevenção da AIDS e de outras doenças sexualmente transmissíveis. Hoje em dia pode ser encontrada também, a camisinha feminina, bastante eficiente. Camisinha masculina

Camisinha feminina


Diafragma O diafragma é um dispositivo de borracha que a mulher coloca no fundo da vagina, de modo a fechar o colo do útero e impedir a entrada de espermatozóides. É comum aplicar no diafragma uma geléia contendo substâncias espermicidas (que matam os espermatozóides). Diafragma

Contraceptível oral: pílula anticoncepcional Utilizada por quase 100 milhões de mulheres no mundo, a pílula consiste numa mistura de progesterona e estrógeno sintéticos, que são mais resistentes à degradação pelo fígado que os hormônios naturais. A pílula é tomada todos os dias, geralmente por um período de 3 semanas, a partir do quinto dia do início da menstruação. Uma nova menstruação ocorre cerca de três dias após a suspensão da ingestão das pílulas. A pílula age inibindo a ovulação. Problemas de coagulação sangüínea, arterosclerose e ataques cardíacos parecem estar relacionados com o uso indiscriminado de pílulas anticoncepcionais. Fumar durante seu uso pode aumentar dez vezes mais os riscos de morte devido a causas cardiorrespiratórias. É importante a pílula ser usada sobre um rigoroso acompanhamento médico, a fim de evitar efeitos colaterais graves, decorrentes da ingestão de hormônios. Pílula Anticoncepcional

Pílula do dia seguinte (contraceptivo de emergência)


Dentro de suas características só deve ser usada em caso de emergência e não como método anticoncepcional de rotina. Nem sempre surte resultados e pode ter efeitos colaterais intensos. Usada até 24 horas da relação tem um índice de falha de 5%. Entre 25 e 48 horas o índice de falha aumenta para 15% e entre 49 e 72 horas o índice chega a 42% de falhas. Isto significa dizer que deve ser usada tão logo seja possível após a relação desprotegida. Deve sempre ser receitada por médico ginecologista e não pode ser usada de maneira habitual.

Dispositivo Intra-Uterino: DIU São dispositivos de plástico e metal introduzidos no útero com o objetivo de evitar a concepção. Geralmente, os fios metálicos são de cobre que tem ação espermicida. O DIU deve ser implantado por um médico especialista, podendo permanecer no útero da mulher até o momento em que ela queira engravidar. Acredita-se que sua presença no útero cause uma pequena inflamação, atraindo macrófagos que destroem os embriões que tentam se implantar na mucosa uterina. Tipos de DIU (Dispositivo Intra-Uterino)

Esterilização


A esterilização do homem é chamada vasectomia, é obtida pelo seccionamento dos canais deferentes, de modo que os espermatozóides são impedidos de chegar a uretra. O homem pode ejacular e ter orgasmo normalmente, com a diferença de que seu esperma não contêm espermatozóides, apresentando apenas secreções das glândulas acessórias. A esterilização feminina (ligadura tubaria) é obtida pelo seccionamento das tubas uterinas, os óvulos não conseguem atingir o útero e os espermatozóides ficam impedidos de chegar até eles.

Ligadura de tubas

Capítulo V- Origem da vida e evolução Origem O planeta Terra formou-se há cerca de 4,6 bilhões de anos. Sua aparência inicial era completamente diferente da aparência que tem hoje. Não havia nele qualquer tipo de ser vivo. Supõe-se hoje, através do estudo de fósseis, que os primeiros seres vivos surgiram provavelmente há cerca de 3,5 bilhões de anos. Ao longo dos tempos, várias hipóteses foram elaboradas na tentativa de responder como os primeiros seres vivos surgiram, as mais relevantes são: 

Hipótese da abiogênese ou geração espontânea;

Hipótese da biogênese.


Hipótese da Abiogênese Até o século XIX, imaginava-se que os seres vivos poderiam surgir não só a partir da reprodução de seres preexistentes, mas também a partir de matéria sem vida, de uma forma espontânea. Essa idéia, proposta há mais de 2.000 anos por Aristóteles (Fig.1), filósofo grego, é conhecida como geração espontânea.

Fig.1 Aristóteles De acordo com essa hipótese, determinados objetos poderiam conter um “princípio ativo”, isto é, uma espécie de “força” capaz de transformá-los em seres vivos. Através da geração espontânea, explicava-se, por exemplo, o aparecimento de vermes no intestino humano, como a lombriga, ou o surgimento de ”vermes” no lixo ou na carne em putrefação e de microorganismos em caldos nutritivos. Pasteur, em 1862, elaborou um engenhoso experimento (fig. 2). No experimento aquecia os gargalos de alguns frascos, tornando-os maleáveis, e os curvava, obtendo os frascos de “pescoço de cisne”. A seguir, fervia caldos nutritivos no interior no interior deles. Nos frascos com quebra do gargalo havia rápida contaminação dos caldos; nos frascos de pescoço de cisne, mesmo depois de semanas, os caldos continuavam claros e sem microorganismos. Esse experimento derrubou as idéias da abiogênese, não permitindo contra argumentos. Os cientistas passaram então a interrogar: como haviam surgido os primeiros organismos vivos?

Hipótese da biogênese

Fig.2: Experimento de Pasteur.


Esta hipótese considera que a vida surgiu somente uma vez e que todos os outros seres vivos são ancestrais destes seres primordiais. A maioria dos cientistas apóia essa hipótese e baseando-se nela podem-se citar duas hipóteses: 

Hipótese da Panspermia Cósmica ou hipótese extraterrestre;

Hipótese autotrófica;

Hipótese de Oparin-Haldane ou hipótese heterotrófica.

Hipótese da Panspermia Cósmica Arrhenius (1859-1927), um físico e químico sueco, supunha que, em épocas passadas, poeiras espaciais e meteoritos caíram em nosso planeta trazendo certos tipos de microrganismos, provavelmente semelhantes a bactérias. Esses microrganismos, então, foram se reproduzindo, dando origem à vida na Terra fig.3.

Fig. 3 Ilustração da teoria da panspermia. “A vida teria chegado à Terra de carona”. Fonte: www.winlab.rutgers.edu

Hipótese autotrófica

A hipótese autotrófica parte do princípio de que os primeiros seres vivos eram autótrofos (possuíam a capacidade de produzir seu próprio alimento). Os seguidores da hipótese autotrófica acreditam que os primeiros seres vivos (arqueobactérias: seres que atualmente vivem em ambientes inóspitos como fonte de água quente e vulcões submarinos) eram quimiolitoautotróficos (litós= rocha), isto é, produziam suas próprias substâncias alimentares a partir da energia liberada por reações químicas entre os componentes inorgânicos da crosta terrestre. Hipótese de Oparin-Haldane (heterotrófica) Conforme a hipótese heterotrófica, os seres vivos surgiram de compostos orgânicos, na forma de organismos muito simples e incapazes de produzir seu próprio alimento (heterótrofos fermentadores). Haldane acreditava que as condições da Terra primitiva teriam permitido o surgimento de compostos orgânicos a partir de compostos inorgânicos. Levados pela água esses compostos converteram oceanos primitivos em uma verdadeira “sopa orgânica”. Oparin utilizando-se dos alicerces da hipótese heterotrófica afirmou, em 1924, que os seres vivos teriam se originado espontaneamente nos oceanos primitivos, em uma lenta e gradual transformação de compostos orgânicos que se associaram e formaram sistemas progressivamente mais complexos, os quais se alimentavam de substâncias encontradas nos oceanos. Mas aí surge uma pergunta: _Como formaram os primeiros compostos orgânicos? A Terra resfriou há cerca de 4,1 bilhões de anos, formando-se a crosta. Os gases da atmosfera primitiva eram provavelmente: metano (CH4), hidrogênio (H2), Amônia (NH3) e vapor d’água (H2O), o qual, aquecido, subia às camadas mais altas, resfriava e caía em forma de chuva. Oparin acreditava que as elevadas temperaturas, descargas elétricas e radiações que


bombardeavam a superfície terrestre permitiram a formação de compostos orgânicos. Stanley Miller, em 1953, elaborou um experimento que comprova ser possível a formação de compostos orgânicos a partir das condições da atmosfera primitiva (fig.4). Oparin acreditava que poderia ocorrer agregados moleculares nos oceanos primitivos, dando aos agregados moleculares o nome de coacervados. Os lipídeos formaram camadas biomoleculares que delimitavam os coacervados, impedindo que seus componentes se perdessem no caldo oceânico. As enzimas (geralmente proteínas) aumentavam a velocidade das reações químicas nesses agregados, que passaram a apresentar características bem distintas do meio externo, formando os primeiros organismos. Experimento de Stanley Miller Miller criou um aparelho que simulava prováveis condições da atmosfera primitiva, dentro do qual colocou amônia, metano e hidrogênio. Essa mistura gasosa recebia continuamente descargas elétricas semelhantes a raios e circulava graças à continua ebulição da água, que originava vapor em uma das partes do aparelho. Após uma semana, com o vapor d’água sendo continuamente condensado e depositado, Miller observou que o líquido tornou-se rosado e continha compostos orgânicos.

Fig. 4: Esquema do aparelho de Miller, no qual havia um “oceano aquecido” e a “atmosfera primitiva”.

Evolução Fixismo versus Transformismo Dos filósofos gregos aos pensadores do século passado acreditavam na adaptação dos seres vivos aos seus ambientes de vida. A origem dessa adaptação, porém, sempre foi discutida. Para os fixistas um criador teria planejado todas as espécies, adequando-as aos diferentes ambientes. Com o advento do cristianismo, ficou mais fácil admitir que as espécies, criadas por Deus, seriam fixas e imutáveis.


A partir do século XIX, uma série de pensadores passou a admitir a idéia da substituição gradual de espécies por outras através de adaptações a ambientes em contínuo processo de mudança. Essa corrente de pensamento, transformista, que vagarosamente foi ganhando adeptos, explicava a adaptação como um processo dinâmico, ao contrário do que propunham os fixistas. Para o transformismo, a adaptação é conseguida através de mudanças. À medida que muda o meio, muda a espécie. Os adaptados ao ambiente em mudança sobrevivem. Essa idéia deu origem ao evolucionismo. Evolucionismo Várias teorias evolucionistas surgiram a partir do século XIX, merecendo destaque as teorias:  Lamarck (Lamarckismo);  Darwin (Darwinismo);  Teoria sintética da evolução (Neodarwinismo).

Lamarck (lamarckismo)

Jean-Baptiste Lamarck Em 1809, o francês Jean-Baptiste Lamarck publicou sua teoria no livro Filosofia Zoológica. Em suma, Lamarck baseou seus estudos nas seguintes ideologias: 1- Busca da perfeição: mudanças ambientais levam o indivíduo a sentir necessidade de se lhe adaptar. 2- Lei do uso e desuso: o uso constante de uma estrutura corporal faz com que esta se hipertrofie. A falta de uso resulta em sua atrofia. 3- Lei da transmissão dos caracteres adquiridos: Lamarck acreditava que as características adquiridas em vida (uso e desuso) são transmitidas à prole. Lembre-se: Lamarck acreditava que o “ambiente força os indivíduos a se modificarem.”


Exemplos de lamarckismo (pescoço das girafas)

Teoria de Darwin (Darwinismo)

Charles Darwin Em 1859, Charles Darwin publicou sua teoria no livro A origem das espécies. Darwin defendia em sua teoria o seguinte: 1- Os indivíduos sofrem modificações ao acaso (Não soube explicar como ocorrem essas modificações); 2- O ambiente seleciona os indivíduos mais aptos “seleção natural”. Lembre-se: Darwin acreditava que o “ambiente apenas seleciona os indivíduos mais aptos”


Teoria sintética da evolução (Neodarwinismo) Essa teoria promove a associação das teorias de Darwin com as noções atuais de genética. Simplificando ela explica que as populações sofrem modificações ao acaso proporcionadas por migrações, mutações e recombinações gênicas e o ambiente seleciona os indivíduos mais aptos. Conceitos Evolutivos Estruturas análogas: Apresentam a mesma função, porém, possuem origem embrionária diferente. Exemplo clássico: asas de uma ave e de insetos desempenham as mesmas funções, entretanto, não apresentam origem embrionária em comum.

Estruturas homólogas: Apresentam funções diferentes, porém, possuem origem embrionária em comum. Exemplo: asa de um morcego e nadadeira de um golfinho.


Convergência adaptativa: São indivíduos que apresentam características em comum pelo fato de viverem no mesmo ambiente, porém, são distantes evolutivamente. Ex.: Golfinho e Tubarão.

Irradiação adaptativa: São indivíduos próximos evolutivamente, porém, pelo fato de explorarem habitats diferentes, apresentam características muito distintas. Ex.: Homem e baleia.


Capítulo VI- Classificação Biológica A classificação biológica é o sistema que ordena os seres vivos e os distribui em grupos hierárquicos. Este método classificatório das espécies teve início em 1735, e foi proposto pelo naturalista Carl Von Linnée (Systema Naturae), a partir de uma análise anatômica comparada (a morfologia), tendo em vista que até esta época não existia qualquer forma lógica, que propusesse critérios organizacionais para um coerente agrupamento dos organismos. Este sistema de classificação tem como principal objetivo facilitar a comunicação dos cientistas de diferentes partes do mundo.

Lineu e sua obra “Systema Naturae” Taxonomia e Sistemática A classificação dos seres vivos é baseada em um sistema proposto por Lineu, o qual propôs o agrupamento dos seres em táxons. A categoria taxonômica mais abrangente é a de reino (apresenta a maior diversidade de seres vivos), em seguida, a de filo, a qual se divide em classes, que se divide em ordem, que se divide em família, que se divide em gênero, que se divide em espécie. Quadro das categorias taxonômicas em ordem decrescente de abrangência.


Obs.:

1- Para serem considerados da mesma espécie, os indivíduos devem ser capazes de cruzar e deixar descendentes férteis. 2- Para facilitar a memorização da ordem hierárquica das categorias taxonômicas um “macete” é gravar a palavra “ReFiCOFaGE” 3- Para facilitar o entendimento faça a seguinte comparação: ReinoFiloClasseOrdemFamíliaGêneroEspécie PaísEstadoMunicípioBairroRuaCasa 4- Os taxonomistas sentiram necessidade de uma classificação mais rigorosa dentro de determinados níveis, criando categorias intermediárias, distinguindo-as com prefixos como “super” e “sub”. Ex.: uma superclasse estaria entre classe e filo; um subgênero estaria entre gênero e espécie.

Regras de Nomenclatura (sistema binomial) No século XVIII, Lineu propôs um sistema de nomenclatura dos seres vivos que, embora tenha sofrido algumas modificações, vem sendo utilizado até hoje. Esse sistema é conhecido como binomial e tem como bases o conceito de espécie e a idéia de gênero. Nesse sistema foi estabelecido que: 1- Os nomes devem ser escritos em latim ou latinizados; 2- Cada espécie passou a ter um nome formado por duas palavras; 3- A primeira palavra, iniciada com letra maiúscula, indicaria o gênero; 4- A segunda palavra, iniciada com letra minúscula, corresponderia ao restritivo específico (palavra que define a espécie somente em presença do gênero); 5- É preciso destacar o nome científico do texto. Isso é feito grifando-se as duas palavras, ou escrevendo-as em itálico ou negrito; 6- Não pode haver dois nomes para a mesma espécie (o autor que primeiro descreve as características da nova espécie e publica conhecimentos sobre ela tem o direito de nomeá-la). Exemplo:

Subespécie e Subgênero


Quando uma espécie possui variedades, estas podem ser conhecidas como subespécies e, nesse caso, acrescenta-se um terceiro nome após o da espécie: Crotalus durissus cascavella e Crotalus durissus terrificus designam duas subespécies de cascavéis. E quando um indivíduo apresenta um subgênero? Exemplo: Anopheles (Nyssorrynchus) darling, note que o subgênero desse mosquito está escrito com letra maiúscula e entre parênteses. Classificação dos Seres vivos de acordo com Whittaker Whittacker classifica os seres vivos em 5 grandes reinos: - Reino Monera: bactérias, arqueobactérias e cianobactérias; - Reino Protoctista ou protista: protozoários e algas; - Reino Fungi: fungos; - Reino Plantae ou metaphyta: plantas; - Reino Animalia ou metazoa: animais. “Os vírus não são incluídos pelo fato de não possuírem organização celular”

Apostila de Biologia cefet-coltec 1  
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