Aula VII 2013 – Biologia – Cursinho Ação Direta Continuação Respiração e Metabolismo Energético O processo de respiração tem como objetivo básico tornar possível extrair a energia química presente nos alimentos e utilizá-las nas diversas atividades metabólicas do organismo. A respiração acontece em dois níveis: no organismo (ventilação, troca de gases) e a nível celular (quebra das cadeias de carbono, liberação de energia química). Cada organismo vivo possui uma forma particular de captar o oxigênio (O2) do ar e levá-los até suas células. A captação de O2 é essencial para a produção de energia, pois este é utilizado em uma das fases da respiração celular. O sistema circulatório fechado (formado por veias, artérias e coração), por exemplo, não está presente em todas as formas vivas. Em nós o sangue é o responsável por levar até as nossas células o oxigênio que respiramos. Já em outros animais, como as águas- vivas, que não possuem sistema circulatório, o oxigênio é passado por difusão de célula a célula da epiderme (pele). Alguns outros grupos, como os anfíbios (sapos e rãs, por exemplo) apesar de possuírem pulmões também realizam trocas gasosas através da pele, mas nesse caso o sistema circulatório está presente e contribui para a distribuição do oxigênio captado. Esquema explicativo sobre a respiração cutânea (pela pele) dos anfíbios. Respiração humana: A respiração é uma ação que pode ser regulada voluntariamente por nós (basta experimentarmos mudar a frequência de inspiração e expiração ou até mesmo prendermos a respiração), porém por se tratar de uma função extremamente vital há também o controle involuntário, aquele que não podemos conter, através de determinadas regiões do nosso cérebro (hipotálamo e telencéfalo), que são chamadas de “Centros Respiratórios”. Ou seja, por nossa própria vontade não conseguimos prender a respiração por muito tempo, logo o estímulo para que voltemos a respirar é muito intenso e voltamos a respirar. Atletas de natação, por exemplo, treinam muito para aprender a ampliar um pouco mais o tempo que conseguem permanecer de baixo d´água sem repirar. Em nosso sangue as hemácias, que contém o pigmento hemoglobina, são as responsáveis por transportar os gases (oxigênio e gás carbônico).
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Aula VII 2013 – Biologia – Cursinho Ação Direta
Continuação Respiração e Metabolismo Energético
O processo de respiração tem como objetivo básico tornar possível extrair a energia química
presente nos alimentos e utilizá-las nas diversas atividades metabólicas do organismo. A
respiração acontece em dois níveis: no organismo (ventilação, troca de gases) e a nível celular
(quebra das cadeias de carbono, liberação de energia química). Cada organismo vivo possui
uma forma particular de captar o oxigênio (O2) do ar e levá-los até suas células. A captação de
O2 é essencial para a produção de energia, pois este é utilizado em uma das fases da
respiração celular. O sistema circulatório fechado (formado por veias, artérias e coração), por
exemplo, não está presente em todas as formas vivas. Em nós o sangue é o responsável por
levar até as nossas células o oxigênio que respiramos. Já em outros animais, como as águas-
vivas, que não possuem sistema circulatório, o oxigênio é passado por difusão de célula a célula
da epiderme (pele). Alguns outros grupos, como os anfíbios (sapos e rãs, por exemplo) apesar
de possuírem pulmões também realizam trocas gasosas através da pele, mas nesse caso o
sistema circulatório está presente e contribui para a distribuição do oxigênio captado.
Esquema explicativo sobre a respiração cutânea (pela pele) dos anfíbios.
Respiração humana: A respiração é uma ação que pode ser regulada voluntariamente por nós
(basta experimentarmos mudar a frequência de inspiração e expiração ou até mesmo
prendermos a respiração), porém por se tratar de uma função extremamente vital há também o
controle involuntário, aquele que não podemos conter, através de determinadas regiões do
nosso cérebro (hipotálamo e telencéfalo), que são chamadas de “Centros Respiratórios”. Ou
seja, por nossa própria vontade não conseguimos prender a respiração por muito tempo, logo o
estímulo para que voltemos a respirar é muito intenso e voltamos a respirar. Atletas de
natação, por exemplo, treinam muito para aprender a ampliar um pouco mais o tempo que
conseguem permanecer de baixo d´água sem repirar. Em nosso sangue as hemácias, que
contém o pigmento hemoglobina, são as responsáveis por transportar os gases (oxigênio e gás
carbônico).
Esquema explicativo sobre a regulação do sistema respiratório pelo sistema nervoso.
Nós somos animais terrestres e diferentemente dos peixes não possuímos órgãos capazes de
captar o oxigênio que está presente na água, como as brânquias. Também não temos a
capacidade de respirar através de nossa pele que é bastante seca quando comparada, por
exemplo, com a pele de um sapo. A umidade da pele dos sapos é uma característica
fundamental para que eles possam através da difusão captar oxigênio do ar.
Esquema de três tipos diferentes de sistema respiratório. I. Branquial, II. Traqueal e III Pulmonar.
O corpo humano é formado pelas cavidades pulmonares. Um par de pulmões e órgãos que
conduzem o ar para essas cavidades. Os órgãos são: nariz, epiglote, glote, faringe, laringe,
traqueia, brônquios, bronquíolos, alvéolos. São as diferenças de pressão que regulam a entrada
e saída do ar. Quando nossos pulmões estão vazios de ar (com baixa pressão) o ar atmosférico
entra em nossos pulmões. E quando o nosso pulmão está cheio de ar (alta pressão) ele é
passado para outras cavidades menores (como os alvéolos dos brônquios) que por estarem
vazias, estão sobre baixa pressão. A saída do ar dos pulmões para o meio externo também é
impulsionada pela diminuição da pressão nas cavidades pulmonares.
Esquema explicativo do sistema respiratório humano.
Os pulmões estão ligados ao sistema circulatório, como você pode observar na figura a seguir:
Esquema do sistema circulatório humano
Os pulmões tem por função oxigenar o sangue, mas esse processo vamos explicar depois. O
sangue após ser oxigenado no pulmão é levado até o coração através da Veia Pulmonar, e este
bombeia o sangue arterial (rico em O2) para todo o corpo, através da Artéria Aorta, para que o
oxigênio chegue em todas as células e possa ser utilizado na produção de energia. Chegando
no tecido alvo, a hemoglobina desliga-se do oxigênio e liga-se ao gás carbônico, que foi
liberado pela produção de energia. A hemoglobina ligada ao CO2 faz parte do sangue venoso,
que através da Veia Cava retorna ao coração para ser bombeado atrvés da Artéria Pulmonar até
o pulmão e ser oxigenado novamente. Então lembre-se, o sangue venoso é rico em gás
carbônico e o arterial em oxigênio. As veias são as que levam sangue até o coração e as
artérias são as que saem do coração, por isso elas possuem paredes mais reforçadas para
suportar a pressão com que o sangue é bombeado pelo coração.
Quanto a oxigenação, o sangue captura nos alvéolos o oxigênio necessário para as células. A
membrana alveolar é pouquíssimo espessa e o oxigênio se difunde por movimentos moleculares
através dessa membrana por difusão, alcançando o sangue da mesma forma como a água e
íons o alcançam. O oxigênio desliga-se da hemoglobina no sangue e é passado ao liquido
intersticial, chegando assim próximo à membrana das células e alcançando o seu interior
também por difusão.
Esquema da troca de gases que ocorre entre o alvéolo pulmonar e o sangue
Agora vamos entender como o alimento em nosso corpo participa da produção de energia. As
particulas alimentares são processadas por uma imensa variedade de estruturas presentes nos
grupos animais que podem iniciar a quebra das moléculas diretamente através de enzimas
(exemplo das aranhas, que regurgitam ácidos para digerir a presa) ou passá-las por um
processo conjunto de trituração e ação enzimática (trituração através do movimento das
mandíbulas, atrito dos dentes e salivação - a saliva humana possui enzimas que agem
diretamente na degradação de moléculas de carboidrato). Cada compartimento destinado a
digestão em cada grupo animal possui uma atividade específica para digerir cada tipo de
molécula: proteína, carboidratos e gorduras. Por exemplo, o estômago das aves tem duas
partes: o estômago químico (que produz enzimas e ácidos necessários a digestão) e a moela ou
estômago mecânico (que macera os alimentos com a ajuda de pedrinhas). Após essas
diferentes etapas, o alimento está reduzido à partículas bem pequenas que são absorvidas
através do tecido e conduzidas através de capilares, que são vasos bem pequenos, até as
regiões intercelulares onde são difundidas no líquido intersticial.
Líquido intersticial: Este fluído é uma solução aquosa clara e transparente presente entre as
células de organismos multicelulares e é composto por aminoácidos, açúcares, ácidos graxos,
coenzimas, neurotransmissores, sais, produtos residuais das células e também por hormônios.
A composição do fluido depende das trocas entre as células do tecido biológico e do sangue.
Isso significa que o fluido intersticial tem uma composição variada em diferentes áreas do