3-Transformação e utilização de energia pelos seres vivos
3.3. Trocas gasosas em seres multicelulares
A vida aeróbia exige um fluxo constante de oxigénio e de libertação do dióxido de carbono.
Enquanto que nos seres unicelulares a troca é feita através da membrana do organismo, nos pluri ou multicelulares a forma como efetuam a troca, vai depender da complexidade do ser vivo (a quantidade de oxigénio necessária ao ser vivo depende do volume do mesmo mas a quantidade de oxigénio que penetra no ser vivo, vai depender da sua área superficial e espessura) e das condições do seu habitat.
Para seres vivos complexos a razão entre a área superficial e o volume é muito pequena, logo terão que existir estruturas respiratórias especializadas.
O processo físico responsável pelas trocas é a difusão. (lembra-te do que falamos do que ocorria nos alvéolos pulmonares e nos capilares- a hematose pulmonar)
A maior parte dos animais terrestres e as plantas têm a sua superfície impermeabilizada, porque as células expostas ao ar, perdiam água e o ser desidratava, assim, através da impermeabilização da superfície com queratina (ex: Homem) e quitina (ex: insetos), os seres ficam defendidos da desidratação mas da mesma forma que não permite que a água saia, a impermeabilização da superfície dificulta a difusão dos gases e é esta é uma das razões para que existam as superfícies permeáveis onde se realiza a difusão. As plantas têm o estoma que é a estrutura que lhes permite a troca gasosa.
As plantas fazem a respiração aeróbica e a fotossíntese.
Na respiração consomem o O2 mas como durante o dia o libertam na fotossíntese, este é mais que suficiente para a respiração. Na consequência da respiração libertam o CO2, que durante o dia, vai utilizado para a fotossíntese (fase escura). O dióxido de carbono libertado não é suficiente e as plantas têm de absorvê-lo, também, durante o dia.
Durante a noite a planta faz a respiração aeróbica mas não faz a fotossíntese, pelo que tem de absorver o Oxigénio e libertar o dióxido de carbono, tal como nos animais.
Estes dois gases vão ser absorvidos pela difusão
É através do estoma que se realizam as trocas gasosas. Na unidade anterior já vimos como funcionava o estoma, a abertura e o fecho mas o que leva a abertura o o fecho dos estomas?
relembra:
[Abrir e o fechar do estoma animação]
Os estomas controlam a quantidade de água que é perdida pela transpiração da planta. Os estomas estão sempre "revestidos" por água que vem das raízes. As células guarda são constituídas por uma parede que é mais espessa no local que revestem o ostíolo. Quando as células estão turgidas (cheias de água nos seus vacúolos), as células deformam-se, expandem-se no sentido das paredes mais finas das células guarda, pressão de turgência, fazendo que o ostíolo abra. Quando a pressão de turgência diminui (os vacúolos diminuem o seu volume) e fecha-se o ostíolo.
A pressão de turgência das células guarda depende de vários factores como por exemplo:
- o Ph do meio;
- humidade do ar (pouca humidade abre o estoma);
- concentrações de iões;
-o dióxido de carbono (concentrações de CO2 leva ao fecho do estoma);
- a intensidade luminosa (estoma aberto com luz e fecha sem luz) etc.
Os iões potássio entram nas células guarda por transporte ativo e a água entra por osmose e a célula fica turgida e o estoma abre. Quando os iões potássio saem a água sai por osmose o estoma fecha.
Os ESTOMAS regulam as trocas relativas à fotossíntese e transpiração mas também as TROCAS GASOSAS. O espaço preenchido por ar entre as células também facilita a troca de gases, formando um circuito de ar.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Folha
A troca de gases ocorre sempre em meio aquoso e por difusão simples.
Nos animais mais simples, como a hidra por exemplo, a troca gasosa faz-se diretamente do meio para as células por difusão.
Nos animais mais complexos existe um conjunto de órgãos que constituem o sistema respiratório, onde estão incluídas as SUPERFÍCIES RESPIRATÓRIAS que têm caraterísticas comuns, embora apresentem algumas diferenças, consoante a complexidade do animal.
As superfícies são sempre húmidas, constituídas por apenas uma camada de células, e com uma grande superfície de contato.
A difusão simples pode ser DIRETA quando os gases passam diretamente para a superfície respiratória e INDIRETA quando os gases passam da superfície para um fluido intermediário e deste para as células.
TIPOS DE SUPERFÍCIES
|
Tegumento - a superfície do corpo do animal é a própria superfície respiratória. O oxigénio passa através da pele para o fluido circulatório que o leva às células e traz o dióxido de carbono das células para o exterior, tudo por difusão. É uma difusão indireta, pois existe um fluído intermediário e chama-se neste caso HEMATOSE CUTÂNEA. Ex: minhoca e outros invertebrados, a rã tem também este tipo de hematose mas é um complemento à hematose pulmonar.
|
respiração cutânea - http://www.sobiologia.com.br/
|
|
|
Brânquias - O opérculo é uma tampa óssea protetora que se localiza lateralmente na cabeça do peixe. No interior do opérculo avistamos as brânquias (guelras) que são extensões da superfície do corpo e localizam-se na cavidade branquial (ou câmara branquial) . A estrutura das branquias permite que haja uma grande área de contato entre o meio interno e meio externo. Cada brânquia é constituída por filamentos branquiais e estes, por sua vez, contêm várias lamelas, ricamente vascularizadas, onde ocorre a hematose branquial. O fluxo de sangue flui em sentido oposto ao da entrada de água que banha as lamelas branquiais. Desta forma, à medida que o sangue pobre em oxigénio contata com a água mais rica em oxigénio, este passa por difusão para o sangue. Da mesma forma o dióxido de carbono que está em maior quantidade no sangue do que na água que banha as lamelas, passa por difusão para a água. O movimento da água é controlado pela abertura e fecho da boca coordenado com os movimentos dos opérculos. Quando as fendas operculares estão fechadas, a água entra pela boca passa para a faringe, da faringe para as câmaras branquiais e sai pelas fendas operculares que se abrem.
|
A maioria dos seres marinhos respiram pelas brânquias. Existe uma grande variedade de estruturas branquiais, estas dependem da complexidade dos seres vivos. |
|
|
Sistema de traqueias -
É constituído por uma rede de canais cheios
de ar -Traqueias - que se vão ramificando ao longo de todo o corpo -
Traquíolas - que contatam diretamente com os tecido. As extremidades dos
traquíolas são fechadas e contêm um líquido que permite a difusão. A
difusão é direta, o sistema circulatório não intervém na distribuição
dos gases. Nos pequenos insetos a difusão através das traqueias é suficiente mas para os insetos voadores que necessitam de grande consumo de oxigénio, têm uns sacos de ar que funcionam como reservas de ar e que se localizam juntos aos músculos.
|
|
|
|
Sistema pulmonar - Tal como nos outros sistemas, existe uma grande variedade de sistemas pulmonares que está diretamente ligado ao grau de complexidade do ser vivo. Existem em todos os vertebrados terrestres. Relembra o teu 9ºano. Morfologia http://www.colegiovascodagama.pt/ciencias3c/nono/cardioresp5.html Fisiologia http://www.colegiovascodagama.pt/ciencias3c/nono/cardioresp6.html Os pulmões apresentam uma grande eficiência entre o meio externo (o ar que se encontra no alvéolo pulmonar) e o meio interno (sangue dentro do capilar). Esta eficiência está relacionada com: -vasta área de superfície alveolar (existem milhões de alvéolos); -a camada do alvéolo pulmonar ser constituída por apenas uma camada de células, assim como a do capilar; -e a existência de uma vasta rede de capilares que envolvem os alvéolos. |
 |
 |
http://www.netxplica.com/manual.virtual/exercicios/bio10/trocas.gasosas/10.BIO.tegumento.traqueias.htm |