Obtenção de matéria pelos seres autotróficos

Estes seres produzem os compostos orgânicos a partir de sais minerais e através de uma fonte externa de energia, que pode ser o sol (Fotossíntese) ou compostos (Quimiossíntese).

QUIMIOSSÍNTESE
Os seres quimioautotróficos sintetizam a matéria orgânica a partir da oxidação de compostos inorgânicos. Utilizam a energia proveniente da oxidação de compostos na formação de ATP, protões H+ e eletrões, para fixar o CO2 e sintetizar a matéria orgânica. Os compostos utilizados são NH3, CO2 e H2S. Este processo é composto por duas fases:

1. Dá-se a oxidação dos compostos;
2. Dá-se o Ciclo de Kelvin.

FOTOSSÍNTESE
A energia luminosa é a que acciona este processo. Também é composta por duas fases, tal como a quimiossíntese, que são:

1. Fase clara ou fotoquímica: ocorre na membrana da tilacoide e inicia-se no fotosistema II.
2. Fase escura ou química: ocorre no estroma e dá-se o Ciclo de Calvin.

Sistemas Digestivos

Os sistemas digestivos podem ser:

• Incompletos: têm apenas uma abertura por onde entram e saem os produtos;
• Completos: têm duas aberturas. A existência de duas aberturas permite uma maior eficácia do processo digestivo, pois o sentido é unidireccional e o alimento é sujeito a diferentes ambientes de ph e diferentes enzimas, segregadas por diferentes sucos.

Como exemplos de sistemas incompletos temos os sistemas digestivos da hidra e da planária.

 

Como exemplos de sistemas incompletos temos os animais.

Digestão Extracelular e Intracelular

Na maioria dos seres heterotróficos mais complexos a digestão é feita fora das células, extracelular, sendo que há seres em que a digestão é feita fora do corpo (extracorporal) como por exemplo acontece com alguns fungos.

A digestão é o conjunto das transformações químicas e físicas que os alimentos orgânicos sofrem para se converterem em compostos menores de forma a poderem ser absorvidos.

Aqui está um esquema que resume de forma esclarecedora os tipos de digestão:

Experiência da batata (osmose)

De forma a vermos o fenómeno da osmose em frente aos nossos próprios olhos, executamos a experiência da batata. Nesta experiência, é possível confirmar que a água se desloca de facto de um meio hipotónico para um meio hipertónico, ao abrir um pequeno buraco no centro da metade da batata, secá-la levemente com um guardanapo e depois preencher o buraco com sal. Desta forma, observamos (umas horas depois) que a batata fica bastante molhada.

Material:

• Metades de batata
• Faca ou colher
• Guardanapos
• Sal

Procedimento:

1. "Escavar" um pequeno buraco no centro da metade da batata
2. Secar a batata com um guardanapo
3. Preencher o buraco previamente "escavado" com sal, enchendo-o bem
4. Deixar as batatas repousar por umas horas
5. Observar o resultado após o repouso da batata, observando que o sal derreteu e diluiu-se na água

Aqui está o nosso resultado (um dia depois)!

Explosão de cor!

Para estudarmos as reações que a bicamada fosfolipídica da membrana celular tem à água (visto que é composta por uma parte hidrofílica e outra hidrofóbica), executamos em aula a experiência da explosão de cor com leite.

Materiais:

• Recipiente
• Leite
• Detergente (se necessário, para maior efeito de explosão)
• Corantes alimentares

Procedimento:

1. Verter leite para dentro do recipiente
2. Deitar umas gotas de corante no leite e observar o efeito
3. Adicionar algumas gotas de detergente para um maior efeito de explosão

O resultado obtido será semelhante ao da imagem (não é nossa!).

 Clique aqui para ver o vídeo da nossa experiência!

Obtenção de energia

A energia é obtida através dos processos de ingestão, digestão e absorção.

Digestão intracelular
Ocorre somente no interior da célula. A partículaé englobada, por pinocitose ou fagocitose, sendo então digerida no interior de vacúolos através das enzimas lisossomáticas.

• Retículo endoplasmático: é constituído por muitas membranas que delimitam vesículas ou cisternas e túbulos. O interior deste chama-se Lúmen (líquido). Quando os túbulos estão revestidos por ribossomas, chama-se retículo endoplasmático rugoso (cuja função é a síntese de proteínas), quando não está revestido por ribossomas chama-se retículo endoplasmático liso (cujas funções são a síntese de fosfolípidos, modificação de moléculas que entram na célula, como drogas e pesticidas, e formação de novas membranas). 
• Complexo de Golgi: nome que se dá a todos os dictiossomas (corpos do Complexo) de uma célula. Os dictiossomas são as cisternas e túbulos achatados em forma de disco (normalmente 4 a 7) e rodeadas por vesículas. As proteínas vindas do retículo endoplasmático são concentradas e envolvidas em membranas e enviadas para o interior ou exterior da célula.
• Lisossomas: são vesículas delimitadas por uma membrana que contém enzimas. Formam-se na fase de maturação do complexo de Golgi. Podem unir-se a outras vesículas endocíticas (no citoplasma) e originam um vacúolo digestivo. Os lisossomas intervêm nas digestões das substâncias que foram endocitadas (fagocitose e pinocitose) - Heterofagia, e também participam na digestão de organelos que necessitam de ser renovados, formando um vacúolo autofágico - Autofagia.

Transporte mediado e não mediado

O transporte é mediado quando necessita do auxilio de proteínas, e é não mediado quando não necessita do auxilio de proteínas.

• Difusão simples: gases passam de zonas de maior concentração para zonas de menor concentração. É um transporte passivo - não há gasto de energia. A energia proveniente para realizar a difusão é a própria energia cinética normal das moléculas. As substâncias envolvidas são gases e substâncias lipossoluveis.
• Osmose: Transporte passivo. É um caso particular da difusão simples em que a substância que se desloca é a água. É um transporte a favor do gradiente de concentração: a água passa de zonas de menor concentração de soluto (Meio Hipotónico) para zonas de maior concentração de soluto (Meio Hipertónico). Se a concentração de um soluto é igual nos dois meios diz-se que é Isotónico. Para que a água se desloque gera-se uma pressão: a pressão osmótica. Se a célula está exposta num meio hipotónico em relação ao meio intracelular, a água entra para o vacúolo da célula e esta aumenta de volume, ficando Túrgida. Se a célula está exposta num meio hipertónico em relação ao meio intracelular, a água da célula desloca-se para o exterior e a célula diminui de volume, ficando Plasmolizada. A célula vegetal tem a parede celular e na turgência, esta exerce uma força contrária à água que entra na célula, fazendo que o aumento de volume não seja significativo. Na célula animal, com o aumento do volume pode acontecer a Lise da célula (esta rebenta). 
• Difusão facilitada: transporte passivo. As substâncias envolvidas são glicose e aminoácidos. As substâncias deslocam-se a favor do gradiente de concentração mas são auxiliadas por proteínas específicas chamadas de Permeases, que são protteínas transportadoras da membrana celular. A substância liga-se à permease, esta muda de configuração durante o transporte da substância para permitir a entrada da mesma.
• Transporte ativo: as substâncias envolvidas são iões potássio e sólidos. O transporte é contra o gradiente da concentração, ou seja, as substâncias passam de zonas de menor concentração para zonas de maior concentração.
• Endocitose: dá-se a integração da membrana, forma-se uma vesícula endocítica e as substâncias do meio extracelular ficam retidas. Fagocitose: a célula emite pseudópodes e envolve as substâncias, formando a vesícula. Pinocitose: as substâncias que entram são fluidas. 
• Exocitose: é o processo inverso da endocitose. As vesículas exocíticas movem-se até à membrana, dá-se a fusão da membrana da vesícula com a membrana celular e o da vesícula liberta-se para meio extracelular.