Feixe Condutor aberto

Designação dos feixes condutores que se encontram no cilindro central da estrutura primária do caule de uma dicotiledónea, que são duplos e colaterais, e que apresentam câmbio ou procâmbio entre o xilema e o floema, por isso se designando abertos. O floema ocupa a parte externa e o xilema a parte interna.

Feixes Condutores

Os feixes condutores são constituídos por xilema e floema e, conjuntamente com os tecidos de suporte, constituem as nervuras das folhas. Os feixes condutores são duplos e colaterais quando o lenho está mais próximo da página superior e o floema da página inferior. Os feixes condutores nas raízes são simples e alternos e nos caules das Monocotiledóneas são fechados.

Feixe Alterno

Designação dos feixes condutores que se encontram no interior do parênquima medular dispostos radialmente e alternando o líber e o lenho. Dispostos entre o líber e o lenho e partindo da medula até ao pericido encontram-se raios medulares.

Cilindro Central

Também denominado cilindro vascular ou estela, é uma formação cilíndrica de tecido vascular que se encontra na parte central das estruturas das raízes e caules, constituída por xilema, floema e periciclo. Algumas estelas apresentam medula e raios medulares. O cilindro central é envolvido pela endoderme.

Caule

Estrutura vegetal que, normalmente, suporta as partes aéreas da planta, permitindo, por exemplo, uma boa exposição das folhas à luz, e que assegura a condução interna de água, sais minerais e hidratos de carbono, estabelecendo a ligação entre a raiz e as folhas. Os caules podem ainda desempenhar outras funções, como, por exemplo, a acumulação de produtos de reserva.
Os caules têm origem no caulículo do embrião, podendo, em algumas espécies, ter também origem em gemas caulinares ou foliares.
As estruturas caulinares podem ser aéreas, como no carvalho, aquáticas, como na lentilha e no gólfão branco, ou subterrâneas, como na batateira.
Os caules apresentam formas variadas, pelo que podem ser designados por: tronco (ex. árvores), caules lenhosos, mais grossos na base que no cimo; espique (por ex.: palmeira), caule cilíndrico que termina por um feixe de folhas; colmo (por ex.: cana; trigo), caule geralmente oco, com tabiques ao nível dos nós; sarmento (por ex.: videira), caules lenhosos e flexíveis. Os caules subterrâneos podem ser designados por tubérculo (por ex.: batateira), rizoma (por ex.: lírio) ou bolbo (por ex.: cebola).
Quanto à posição, os caules podem ser classificados em erectos (por ex.: árvores), quando se elevam do solo em direcção quase vertical; prostrados (por ex.: morangueiro), quando cresce sobre o solo numa posição mais ou menos horizontal; trepadores (ex. hera), que trepam por meio das suas raízes laterais.
Quanto à consistência, os caules podem ser: herbáceos, espessos e com tecido mole; lenhosos, com tecidos lenhosos.
Os caules que se ramificam denominam-se ramosos e aqueles em que não há ramificação denominam-se simples. A ramificação pode ser terminal/dicotómica ou lateral - alterna, oposta ou verticilada.

Câmbio

Meristema secundário ou lateral, responsável pelo crescimento secundário das plantas. Existem dois tipos de câmbio, o câmbio vascular, que dá origem a novos vasos condutores, e o câmbio cortical (felogénio), que produz o felema (cortiça) e a feloderme.

Quimiossintese

O metabolismo de todos os seres vivos engloba dois tipos de reacções: reacções exoenergéticas ou catabolismo e reacções endoenergéticas ou anabolismo.
As reacções anabólicas permitem que cada ser vivo fabrique os seus próprios compostos orgânicos, nos quais é armazenada energia que, mais tarde, pode ser mobilizada.
Com base no modo como produzem os seus compostos orgânicos, os seres vivos podem ser divididos em produtores e consumidores. Estes últimos apenas são capazes de fabricar nova matéria orgânica a partir de material orgânico preexistente, enquanto que os produtores, a partir de água, dióxido de carbono e de uma fonte de energia, conseguem realizar a síntese orgânica.
Dentro dos produtores, podem-se considerar dois tipos de reacções de síntese, distinguíveis pela fonte energética a que recorrem: fotossíntese e quimiossíntese.
A fotossíntese, realizada pelas plantas, algas e algumas bactérias, usa a radiação (luz) solar como fonte energética.
A quimiossíntese, também designada de fotossíntese bacteriana, é um processo com um menor rendimento energético que a fotossíntese, recorrendo à oxidação de compostos químicos (derivados de enxofre, azoto e ferro, nomeadamente) para a obtenção de energia, que utilizam depois na síntese de compostos orgânicos. É utilizada pelos seres vivos que habitam a grandes profundidades nos oceanos, junto de chaminés vulcânicas, onde a luz não chega e a temperatura pode superar os 400 ^ºC. Nesta zona, os microorganismos utilizam, principalmente, o sulfureto de ferro como substracto de oxidação.
Este processo é importante no ciclo de materiais dos ecossistemas, nomeadamente do azoto, já que os microorganismos quimiossintécticos oxidam os átomos deste elemento presentes na matéria orgânica em decomposição, libertando óxidos de azoto. Estes elementos são depois absorvidos pelas plantas, que os reincorporam assim no ciclo dos materiais.
Como exemplo de microorganismos que realizam este tipo de processo anabólico, podem-se mencionar alguns tipos de cianobactérias, ferrobactérias (oxidam compostos com ferro), sulfobactérias (recorrem a compostos com enxofre) e as nitrobactérias (oxidam moléculas com azoto), nas quais se encontram dois géneros principais, as Nitrosomonas e as Nitrobacter.

Vasos Vasculares

Nas plantas vasculares existem sistemas de transporte especializados na condução e distribuição das substâncias. A água, os sais minerais e os líquidos nutritivos são transportados em vasos condutores denominados xilema e floema.

O xilema, também designado por tecido lenhoso, lenho ou tecido traqueano, é especializado na condução de água e sais minerais (seiva xilémica ou seiva bruta) desde a raiz até aos restantes órgãos das plantas. É constituído por quatro tipos de células, os elementos condutores, formados pelos elementos de vaso e pelos elementos traqueídos, as fibras lenhosas e o parênquima lenhoso.
Os elementos condutores do xilema são células mortas com espessamentos de lenhina nas paredes laterais, que lhes confere rigidez. A sua principal função é a condução de água e sais minerais. Os elementos de vaso apresentam perfurações, o que permite diferenciá-los dos traqueídos.
As fibras lenhosas, células mortas, alongadas e com paredes celulares espessas, são responsáveis pelo transporte no xilema.
O parênquima lenhoso, constituído por células vivas de paredes celulares finas, tem função de reserva.
O transporte da seiva bruta no xilema é um processo muito rápido e explicado que pode ser explicado por duas teorias, a da pressão radicular e a da tensão-coesão-adesão.
O floema, tecido crivoso, tecido liberino ou líber, é especializado no transporte de água e substâncias orgânicas, resultantes da fotossíntese (seiva floémica ou seiva elaborada) das folhas até aos outros órgãos das plantas vasculares. É constituído por quatro tipos de células: células do tubo crivoso, células de companhia, fibras liberinas e parênquima liberino.
As células do tubo crivoso, células vivas e especializadas, ligadas topo a topo e com orifícios nas paredes transversais (placas crivosas), têm por função a condução de água e substâncias orgânicas.
As células de companhia, células parenquimatosas vivas, encontram-se associadas aos tubos crivosos por ligações citoplasmáticas.
As fibras liberinas, células mortas de paredes espessas, desempenham a função de suporte.
O parênquima liberino, constituído por células vivas pouco diferenciadas e de paredes finas, tem função de tecido de reserva.
O transporte da seiva elaborada no floema é explicado pela hipótese de fluxo de massa.
Em geral, o floema só é activo num único período vegetativo, formando-se em cada período um novo floema.
O xilema e o floema são constituídos por mais de um tipo de células, sendo por isso designados de tecidos complexos.

Fotossíntese

Processo a partir do qual os organismos autotróficos fotossintéticos convertem a matéria mineral (matéria-prima inorgânica) em matéria orgânica, utilizando a energia luminosa. Este processo é realizado por plantas, algas, algumas bactérias e cianobactérias.
A fotossíntese inclui a fixação do dióxido de carbono atmosférico, usado na síntese de hidratos de carbono, resultando na libertação de oxigénio.
A compreensão do processo fotossintético teve por base vários estudos. Entre os vários investigadores, destacam-se:
- Joseph Priestley - em 1771 observou que, ao colocar uma vela num frasco selado, a chama apagava-se antes de a cera ser consumida. Repetindo a experiência, mas colocando no interior do frasco uma planta, verificou a formação de uma substância - o oxigénio - que permitia que a vela ardesse até ao fim.
- Jan Ingenhousz - deu continuidade às experiências de Priestley, observando que a substância responsável pela combustão completa da vela só se formava quando a planta era exposta à luz e que apenas as partes verdes eram capazes de a produzir.
- Jean Senebier - demonstrou, em 1796, que o dióxido de carbono era responsável pela extinção da chama da vela encerrada no frasco e que as plantas fixavam esta molécula durante a fotossíntese.
- Theodore de Saussure - os seus trabalhos mostraram que o dióxido de carbono fixado pelas plantas não era o único responsável pelo seu crescimento. Sugeriu que o aumento de massa se devia também à incorporação de água.
Apenas em 1845 foi estabelecido que a energia solar é armazenada sob a forma de energia química nos produtos resultantes do processo fotossintético.

A fotossíntese pode ser compreendida como um processo físico-químico, traduzido pela seguinte equação geral:



A energia luminosa utilizada na fotossíntese é captada através de pigmentos fotossintéticos - clorofilas (a, b, c e d), carotenóides e ficobilinas (ficoeritrina e ficocianina). Os diferentes tipos de pigmentos fotossintéticos possuem estruturas diversas, permitindo que cada um seja capaz de captar radiações de vários comprimentos de onda.
A faixa do espectro electromagnético correspondente à luz visível - que inclui radiações com comprimentos de onda que vão desde o violeta, com cerca de 380 nm, ao vermelho, com 700 nm - é designada radiação fotossinteticamente activa. As radiações mais eficientes para a fotossíntese são absorvidas pelos pigmentos nas faixas vermelho-alaranjada e azul-violeta do espectro electromagnético.
Os seres autotróficos fotossintéticos possuem um ou mais pigmentos fotossintéticos. Nas plantas superiores, os principais pigmentos fotossintéticos são as clorofilas (a e b) e os carotenóides: as clorofilas são responsáveis pela cor verde característica das plantas, enquanto que os carotenóides, também chamados pigmentos acessórios, são amarelados ou alaranjados.
Nas plantas a fotossíntese ocorre ao nível dos cloroplastos: é na membrana dos tilacóides destes organelos que se localizam as clorofilas.

O processo fotossintético compreende duas fases: a fase fotoquímica (luminosa), dependente da luz, e a fase química (obscura), não dependente da luz.
A fase fotoquímica ocorre nos tilacóides. Nesta etapa têm lugar reacções fotoquímicas importantes:
- fotólise da água - dissociação da molécula de água em oxigénio e hidrogénio, na presença da luz; a água funciona como o dador primário de electrões;
- oxidação da clorofila a - ao ser excitada pela luz, a clorofila a emite electrões, ficando na forma reduzida;
- fluxo de electrões - percurso seguido pelos electrões ao longo de cadeias de transportadores, onde ocorrem transferências energéticas que permitem a fotofosforilação do ADP em ATP;
. redução do NADP⁺ - os electrões reduzem o NADP⁺ (aceitador final de electrões) a NAPH.
Para que a fase fotoquímica ocorra é necessária a presença de luz, água, ADP+Pi e NADP⁺. Os produtos finais são O₂, ATP, NADPH e H⁺.
A fase química, também denominada ciclo de Calvin ou ciclo fotossintético redutor do carbono, ocorre no estroma e compreende um conjunto de reacções que não dependem da luz.
Ali, o dióxido de carbono é fixado, combinando-se com a ribulose difosfato (RuDP). Os electrões do NADPH e o ATP, produzidos na fase fotoquímica, são utilizados na produção do aldeído fosfoglicérido (PGAL), que pode seguir duas vias - intervir na regeneração da ribulose difosfato ou ser usado na síntese da glicose.
A fase não dependente da luz requer a presença de ATP, NADPH e CO₂. Os produtos finais desta fase são glicose, ADP+Pi, NADP⁺ e RuDP.
A fotossíntese pode ser influenciada por vários factores, internos e externos. Os factores internos podem ser, por exemplo, a estrutura dos cloroplastos e das folhas, o teor de pigmentos fotossintéticos, a quantidade de produtos fotossintéticos acumulada nos cloroplastos, a concentração de enzimas e de nutrientes. Exemplos de factores externos que interferem com o processo fotossintético são a luz, a temperatura, a salinidade, o grau de hidratação e a pressão parcial de CO₂.

Folha

A folha é o órgão apendicular lateral de crescimento limitado, que se insere no caule ou nos ramos, geralmente laminar e com clorofila, e onde ocorrem processos importantes como a fotossíntese, a transpiração e a respiração. As folhas podem apresentar-se modificadas em formas não fotossintetizantes como, por exemplo, em brácteas, escamas, espinhos e gavinhas.
As folhas formam-se a partir do caulículo do embrião e das gemas foliares, que se formam lateralmente em relação aos ápices vegetativos do caule.
Quanto à situação, as folhas têm, normalmente, posição aérea, mas podem ser aquáticas - submersas ou flutuantes -, ou subterrâneas (por ex.: escamas dos rizomas e bolbos). Em algumas plantas estão reduzidas a espinhos, com função de protecção.
De uma forma genérica, a folha é formada por uma lâmina verde com forma variada - limbo -, um prolongamento estreito - pecíolo -, que se alarga na base podendo envolver parcialmente o caule ou o ramo - bainha. O limbo é limitado pela margem, apresenta nervuras que o percorrem, constituídas por vasos condutores, e uma página inferior e uma página superior.
Em relação à forma do limbo, as folhas podem ser: arredondadas, elípticas, ovadas, oblongas, lanceoladas, cordiformes, sagitadas, peltadas, reniformes, lineares, acerosas, escamiformes, etc.
Quanto à inserção no caule, as folhas podem ser opostas - duas folhas em cada nó -, alternas - uma folha em cada nó -, verticiladas - mais do que duas folhas em cada nó - ou arrosetadas - inseridas em roseta.
Em relação à disposição das nervuras, quando são folhas sem nervuras reticuladas podem ser designadas de uninérveas ou paralelinérveas (monocotiledóneas). Quando são folhas com nervuras reticuladas, podem ser peninérveas, palminérveas, trinérveas, apeadas ou apresentar uma nervura marginal.
A margem do limbo pode ser inteira ou recortada, com recorte marginal (por ex.: serradas, crenadas, dentadas, denticuladas) ou profundo (ex. lobadas, fendidas, partidas).
Em relação à divisão do limbo, as folhas podem ser simples, quando o limbo é inteiro, ou compostas, quando o limbo está compartimentado (por ex.: pinuladas, digitadas, recompostas).
As plantas que apresentam folhas todo o ano denominam-se de folhagem persistente. Se as folhas, em determinadas estações do ano, caem, as plantas designam-se de folha caduca.

Estomas

Os estomas são pequenas aberturas ou poros localizados na epiderme da maioria dos órgãos aéreos das plantas, sendo mais abundantes nas folhas e caules jovens.
O complexo estomático é formado por uma abertura, o ostíolo, que contacta com a câmara estomática, delimitada por duas células-guarda.
Ao estoma podem ainda estar associadas células epidérmicas denominadas células subsidiárias, que diferem das restantes células epidérmicas na forma e conteúdo.
O estoma funciona como via principal para as trocas gasosas (dióxido de carbono, oxigénio e vapor de água).
O movimento de abertura e fecho do estoma é regulado ao nível das células-guarda. Variações na pressão de turgescência destas células, devidas ao movimento osmótico da água e ao fluxo de iões, determinam a abertura ou fecho dos estomas. Quando a turgescência das células-guarda aumenta, o estoma abre, e quando a turgescência destas células diminui, ocorre o movimento de fecho do estoma.
As células-guarda são sensíveis a estímulos endógenos (ex. ácido abcísico) e a estímulos exógenos (ex. luz, dióxido de carbono, temperatura e humidade).
O movimento de fecho dos estomas é estimulado pelo aumento acentuado da concentração de ácido abcísico, que pode estar associado a situações de stress hídrico. O efeito desta fito-hormona sobre os estomas é reversível.
Em algumas espécies vegetais, a abertura dos estomas é estimulada pela presença de luz, encontrando-se estes fechados em condições de obscuridade.
O aumento da concentração de dióxido de carbono na câmara estomática conduz ao fecho dos estomas.
O movimento de fecho dos estomas pode também ser accionado por um grande aumento da temperatura.
Em situações de carência hídrica, os estomas fecham, reduzindo a perda de água por transpiração.

Cloroplasto

Organelo celular responsável pelo processo fotossintético. É no cloroplasto que se localizam os pigmentos fotossintéticos como a clorofila.
Nas plantas, o cloroplasto apresenta a forma de lente bicôncava, medindo 3 a 5 micrómetros de diâmetro e 1 a 2 micrómetros de espessura enquanto que nas algas a sua forma é variável.
O número de cloroplastos por célula varia muito, dependendo do tipo de planta e das condições de crescimento. Assim, existem células que apresentam um único cloroplasto e outras que possuem um número muito elevado.
O cloroplasto das plantas apresenta-se envolvido por uma membrana dupla – membrana externa e membrana interna. A membrana externa é lisa. A membrana interna actua como uma barreira, controlando o fluxo de moléculas e iões que entram e saem do cloroplasto. A partir da membrana interna forma-se um sistema de membranas fotossintéticas que dão origem a vesículas achatadas denominadas lamelas ou tilacóides, onde se encontra a maioria das proteínas necessárias para a fase fotoquímica da fotossíntese.
Os tilacóides encontram-se mergulhados num material indiferenciado, a matriz ou estroma, que contém ribossomas e uma pequena quantidade de ácidos nucleicos. Nas plantas superiores os tilacóides dispõem-se mais ou menos paralelamente. Em determinadas regiões os tilacóides sobrepõem-se formando estruturas cilíndricas. Cada uma das estruturas cilíndricas denomina-se granum, e o seu conjunto denomina-se grana. Os tilacóides que atravessam o estroma ligando os grana denominam-se intergrana.
Como são capazes de se dividirem independentemente da divisão celular, podendo sintetizar determinados tipos de proteínas, denominam-se também organelos semiautónomos. É nos cloroplastos que ocorre a fotossíntese.

Clorofila

Pigmento fotossintético de cor verde que funciona como fotorreceptor da luz visível utilizada no processo fotossintético.
O máximo de absorção das clorofilas corresponde aos comprimentos de onda azul-violeta e vermelho. Quimicamente, são porfirinas, insolúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos.
As clorofilas localizam-se nos plastídios fotossinteticamente activos, excepto nas algas azuis, onde se encontram nos tilacóides. A cor verde das plantas deve-se à presença de clorofilas.
Existem vários tipos de clorofila – a, b, c e d –, que se distinguem pela sua estrutura e padrão de absorção do espectro visível.
A clorofila a é uma associação de magnésio a um anel de dihidroporfirina que está esterificado com fitol e tem um anel de ciclopentanona (C₅₅ H₇₂ O₅ N₄ Mg). Nos organismos em que se encontra – eucariontes fotossintéticos e cianobactérias – é o pigmento fotossintético essencial para a realização da fotossíntese, sendo por isso um pigmento fotossintético fundamental.
Em presença da luz, a clorofila a passa a um estado excitado, sendo capaz de ceder electrões para que a fotossíntese se possa desenrolar. Os electrões cedidos são recuperados por dissociação da molécula da água.
A clorofila b é semelhante à clorofila a, mas com o grupo -CHO substituído por um grupo -CH₃₅₅ H₇₀ O₆ N₄ Mg). Ocorre nas plantas vasculares, briófitas, algas verdes e euglenóides. Esta clorofila, tal como a clorofila c, funciona como pigmento acessório.
A clorofila c ocorre em algumas algas, essencialmente algas castanhas e diatomáceas, funcionando como pigmento acessório por substituição da clorofila b.
A clorofila d encontra-se em algumas algas vermelhas.
(C

Ciclo de carbono

Apesar de o carbono existir na natureza em formas muito variadas, é o anidrido carbónico, no estado gasoso, existente na atmosfera ou dissolvido na água, que serve de base à síntese da matéria orgânica nos seres vivos.
Através da fotossíntese e outras formas de biossíntese, os átomos de carbono são captados pelas plantas e outros seres vivos, passando a fazer parte das moléculas orgânicas (glícidos, prótidos, lípidos, etc.) que os constituem. Através das cadeias alimentares, os átomos de carbono deslocam-se para os tecidos de todos os outros organismos do ecossistema. Contudo, é pouco provável que o mesmo átomo de carbono passe por muitos organismos num único ciclo, porque em cada passo há grande possibilidade de o consumidor utilizar a molécula orgânica na respiração celular. Quando tal acontece, os átomos de carbono são libertados para o ambiente na forma de dióxido de carbono, o que completa um ciclo mas, naturalmente, inicia outro.
Da mesma maneira, a combustão de matéria orgânica faz com que os átomos de carbono passem para a atmosfera sob a forma de dióxido de carbono. Assim que ocorre a morte dos seres vivos, os cadáveres, pela acção dos decompositores, são decompostos e mineralizados.
Em determinadas condições, os cadáveres e detritos acumulados podem provocar um abrandamento do ciclo do carbono, pois este pode ficar armazenado sob diversas formas (húmus, carvões, petróleos, etc.) que podem ter uma decomposição mais ou menos lenta. Na água, esse abrandamento ou mesmo estagnação do ciclo pode ocorrer quando o dióxido de carbono se acumula sob a forma de carbonato de cálcio (calcários, margas, corais, etc.) de origem biogénica ou química.
O teor do ar em dióxido de carbono (0,033%) resulta de trocas complexas entre a biosfera, a atmosfera e a hidrosfera. A fotossíntese permite o seu armazenamento sob a forma de matéria orgânica, enquanto a respiração, a fermentação e as combustões o restituem continuamente ao meio.

Ciclo de calvin

Conjunto de reacções que ocorrem no estoma dos cloroplastos, durante a fase escura da fotossíntese, e que se inicia pela incorporação de dióxido de carbono na ribulose 1,5-difosfato (RuBP), reacção catalisada pela RuBP carboxilase (Rubisco).
A fixação do dióxido de carbono à RuBP é seguida pela formação de duas moléculas de ácido fosfoglicérico ou 3-fosfoglicerato (PGA), as quais são reduzidas, com a hidrólise de ATP (trifosfato de adenosina) e a oxidação dos transportadores reduzidos no decurso da fase luminosa da fotossíntese, a duas moléculas de gliceraldeído 3-fosfato.
No fim de uma volta completa do ciclo de Calvin, a molécula de RuBP é regenerada. Para que se formem duas moléculas de gliceraldeído 3-fosfato são necessárias seis moléculas de dióxido de carbono, ou seja, seis voltas completas do ciclo de Calvin. As duas moléculas de gliceraldeído 3-fosfato são utilizadas como base para a síntese de moléculas mais complexas, como o amido e outros componentes celulares.

Carotenóide

Pigmento de coloração vermelha, laranja, amarela ou castanha. Quimicamente, os carotenóides são lípidos derivados do isopreno, constituídos por 40 átomos de carbono. São substâncias insolúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos, como é o caso do éter petróleo, clorofórmio, éter, acetona e sulfureto de carbono. Todos os carotenóides coram de verde-azul na presença do ácido sulfúrico.
Os carotenóides encontram-se em vários seres vivos. São sintetizados por cianobactérias, fungos e plantas. Embora se encontrem carotenóides nos tecidos animais, estes provêm do seu regime alimentar.
Nas plantas, encontram-se em todos os cloroplastos, intervindo no processo fotossintético como pigmentos acessórios, e em cromoplastos, conferindo uma cor específica às estruturas onde ocorrem.
A cor dos carotenóides é mascarada nas plantas verdes porque as clorofilas são mais abundantes.
Distinguem-se dois tipos de carotenóides, com espectros de absorção característicos, os carotenos (ex. betacaroteno, licopeno), e as xantofilas (ex. luteína, zeaxantina, astaxantina, fucoxantina). As xantofilas distinguem-se dos carotenos pela presença de oxigénio na sua estrutura molecular.

Assimilação e digestão nas plantas

Os açúcares produzidos durante a fotossíntese podem experimentar grandes transformações. Alguns são utilizados directamente na respiração, mas outros podem ser a base de formação de lípidos, proteínas e outras substâncias orgânicas. Os mais importantes hidratos de carbono produzidos a partir de açúcares simples são a sacarose, o amido e a celulose. Muitas das substâncias orgânicas produzidas por fotossíntese são, eventualmente, utilizadas na construção do protoplasma e paredes celulares. Este processo de conversão denomina-se assimilação. A energia libertada na respiração não é só utilizada em cada uma das reacções de formação de gorduras, proteínas e hidratos de carbono complexos, mas também na produção de, por exemplo, resinas, colas, óleos, pigmentos, ácidos, taninos, etc. A capacidade de assimilar é uma função primordial dos seres vivos, mas muitos detalhes do processo não são ainda bem conhecidos.
Quando se realiza a fotossíntese, o açúcar pode ser produzido mais rapidamente que utilizado ou transportado para outras partes da planta. Quando isto acontece, o excesso de açúcar é convertido em moléculas grandes e insolúveis, tais como amido e óleos, que são temporariamente armazenados nos cloroplastos, sendo posteriormente solubilizados e transportados para outras células. A conversão do amido e outros hidratos de carbono insolúveis em formas solúveis denomina-se digestão. O processo é muito semelhante a uma hidrólise, na qual a água é utilizada com a ajuda de enzimas e são quebrados os elos das cadeias de açúcares simples que formam moléculas de amido e outros hidratos de carbono complexos. Por exemplo, o dissacarídeo maltose é tranformado em duas moléculas de glicose com a ajuda de uma enzima, a maltase.
As gorduras são tranformadas em ácidos gordos e glicerol e as proteínas nos seus aminoácidos. Os produtos da digestão vão para as células que necessitam de alimento, gastando muito pouca energia no processo.
Nos animais actuam órgãos digestivos específicos, mas as plantas não têm essa "ajuda" na digestão dos alimentos. Quer nos animais quer nas plantas, a digestão no interior das células é semelhante e é uma parte normal do metabolismo. A digestão nas plantas ocorre quando os hidratos de carbono, gorduras ou proteínas estão como reserva, enquanto nos animais a digestão usualmente ocorre fora das células no interior do tubo digestivo. Não considerando a localização, o processo é idêntico nas plantas e nos animais.

Complexo de Golgi

Organito celular membranoso constituído por cisternas, vesículas e vacúolos. Este complexo, também chamado aparelho de Golgi, intervém em fenómenos de síntese de alguns polissacarídeos e glicoproteínas, secreção e formação de lisossomas e armazenamento e transformação de proteínas. As proteínas sintetizadas nos ribossomas adquirem aqui a sua estrutura específica.

Vesícula

Pequena formação com conteúdo líquido e que é envolvida por uma membrana dentro do citoplasma de uma célula viva. As vesículas fazem parte do aparelho de Golgi.

Vacúolo digestivo

Vesícula fagocítica para onde são lançadas enzimas que intervêm na digestão dos alimentos.

Tubo digestivo incompleto

Designação do tubo digestivo com uma única abertura que funciona como boca e ânus.
Organismos como a hidra e a planária apresentam um tubo digestivo incompleto que inclui uma cavidade digestiva, a cavidade gastrovascular, com uma única abertura, que funciona simultaneamente como boca e ânus. Na cavidade gastrovascular ocorre a semidigestão das partículas alimentares - digestão extracelular -, que depois são fagocitadas por células da parede gastrovascular, onde ocorre nova digestão - digestão intracelular.

Designação do tubo digestivo com duas aberturas, nomeadamente uma boca para a entrada de alimentos e um ânus para eliminação dos resíduos alimentares não absorvidos. O tubo digestivo completo existe em seres vivos pertencentes a filos que, hierarquicamente, se situam acima dos platelmintes.
Tubo digestivo Completo

Os animais mais evoluídos apresentam um sistema digestivo completo constituído por um número cada vez maior de órgãos, cuja especialização é, também, maior. Esta adaptação evolutiva permite uma digestão e absorção sequenciais ao longo do tubo digestivo, havendo por isso um aproveitamento muito mais eficaz dos alimentos.
Na minhoca, por exemplo, o sistema digestivo completo encontra-se diferenciado em várias regiões especializadas. A boca é o local de entrada dos alimentos, que seguem pela faringe e depois pelo esófago até ao papo, onde são armazenados. Ao nível da moela ocorre a digestão mecânica e ao nível do intestino dá-se a digestão química. A presença do tiflosole, uma prega que aumenta a superfície interna intestinal, torna a absorção mais eficiente. Os resíduos alimentares são excretados através do ânus.
Nos Vertebrados, o tubo digestivo completo possui duas glândulas digestivas associadas, o pâncreas e o fígado, podendo ainda apresentar outras glândulas, como, por exemplo, as salivares. A constituição e o funcionamento do sistema digestivo dos Vertebrados são semelhantes em todas as classes, apresentando algumas variações consoante o tipo de regime alimentar.

Sistema digestivo

O sistema digestivo é o conjunto de processos mecânicos e químicos que têm lugar no tubo digestivo, tubo esse que tem o seu início na boca e o seu término no ânus. A existência deste sistema deve-se à necessidade de decompor os alimentos ingeridos em elementos nutrientes assimiláveis, pois só estes podem atravessar as membranas celulares, a nível intestinal, para serem absorvidos.
No homem, o sistema digestivo é formado pelo tubo digestivo e pelas glândulas anexas. O tubo digestivo, que é percorrido pelo bolo alimentar, compreende a boca, faringe, esófago, estômago, intestino delgado, intestino grosso e ânus. As glândulas anexas, responsáveis por secreções importantes na digestão, são as glândulas salivares, o fígado e o pâncreas.
O tubo digestivo tem cerca de 9 metros de extensão e duas aberturas para o exterior - a boca, onde o tubo tem o seu início, e o ânus, onde termina. Os alimentos ingeridos só por absorção têm acesso ao interior do organismo.
A boca recebe os alimentos que o ser humano ingere, os quais proporcionam, além dos nutrientes necessários para a sobrevivência, agradáveis sensações de cheiro e gosto. Os receptores olfactivos, localizados no nariz, são responsáveis pela detecção do aroma e as papilas gustativas (existem de quatro tipos - doce, salgado, amargo e ácido), localizadas na língua, são responsáveis pelo paladar. Os dentes, num total de 32, no adulto, trituram os alimentos, de forma a estes poderem ser ingeridos, passando à faringe, órgão musculoso, onde se entrecruzam as vias digestiva e respiratória. É na faringe que ocorre o fenómeno da deglutição, durante o qual a epiglote fecha a laringe (tubo do aparelho respiratório). Depois, o bolo alimentar desce ao esófago, cujas paredes se contraem, ritmicamente, em movimentos peristálticos, empurrando-o para o estômago, passando através de um esfíncter que actua como válvula - a cárdia.
O estômago é um órgão, de paredes musculosas, em forma de J, com volume aproximado de 1,5 litros. É revestido, internamente, por uma camada espessa, de muco e pregas, onde se situam as glândulas gástricas. Estas produzem suco gástrico, constituído por água, ácido clorídrico e enzimas. Normalmente, o estômago demora 2 a 6 horas a esvaziar. O bolo alimentar é então transformado em quimo, o qual abandona o estômago, através de outro esfíncter, o piloro, passando ao intestino delgado.
O intestino delgado recebe, através do canal colédoco, as secreções do fígado e do pâncreas, decompõe química e mecanicamente o quimo, absorve nutrientes e transporta o material não digerido para o intestino grosso. A parede do intestino delgado é revestida por vilosidades intestinais (cada uma contendo vasos sanguíneos e um pequeno vaso linfático - o quilífero), que aumentam a superfície de absorção dos nutrientes, os quais são levados para o fígado, pela veia porta hepática, ou para a corrente sanguínea pelos vasos linfáticos. As células produzem o suco intestinal, o qual contém enzimas digestivas que completam a digestão do quimo, dando origem a unidades tão pequenas que podem ser absorvidas, passando para o sangue - o quilo.
O intestino grosso está ligado ao intestino delgado pelo jejuno-íleo. No intestino grosso, que inclui o cego, o cólon, o recto e o ânus, dá-se a absorção da água e sais minerais, sendo as fezes preparadas e armazenadas antes de serem defecadas pelo ânus. O cego, que fica logo abaixo da entrada do intestino grosso, tem uma pequena projecção vermiforme - apêndice - que desempenha um papel na imunidade do sistema imunitário do organismo, estando sujeito a inflamação dolorosa - apendicite. O cólon é composto por três partes - cólon ascendente, cólon transverso e cólon descendente. No intestino grosso existe um grande número de bactérias - flora intestinal - que sintetizam vitaminas K e algumas do complexo B, e absorvem as substâncias não digeridas, como a celulose.
O pâncreas é um órgão anexo ao tubo digestivo. Situa-se na cavidade abdominal, abaixo do estômago, tendo funções endócrinas (produz substâncias para o sangue, como a insulina) e exócrinas (lança no intestino delgado o suco pancreático).
O fígado é outro órgão anexo ao tubo digestivo. Situa-se à direita, por cima do estômago, e segrega a bílis, que neutraliza a acidez do quimo, permitindo a acção das enzimas. É lançada no intestino delgado, através do canal colédoco. Se não está a realizar-se a digestão, a bílis é armanezada na vesícula biliar.

Sucos digestivos

São substâncias segregadas por glândulas de vários órgãos do sistema digestivo que permitem a transformação das complexas moléculas alimentares em moléculas mais simples. Os sucos digestivos são elaborados pelas glândulas digestivas, como as glândulas salivares, que produzem saliva, as glândulas estomacais, que produzem suco gástrico, o pâncreas, que produz suco pancreático, as glândulas intestinais, que produzem o suco intestinal ou entérico, e o fígado, que produz a bílis. Todos os sucos digestivos, com excepção da bílis, são ricos em água e contêm um ou vários tipos de enzimas necessárias à digestão dos alimentos.

Regulação da ingestão dos alimentos

A ingestão de alimentos é uma necessidade básica para a manutenção do organismo, existindo mecanismos de regulação e de alerta, como a sensação de fome e de saciedade.
Os principais centros neurais responsáveis pela regulação da ingestão dos alimentos são os núcleos laterais do hipotálamo (centros da fome ou da alimentação) e os núcleos ventromediais do hipotálamo (centros da saciedade).
A fome é um forte desejo por alimento associado a diversas sensações, como a de aperto ou de constrição na boca do estômago, provocada pelas contracções rítmicas deste último (contracções de fome), após várias horas sem alimento. A saciedade é a sensação de satisfação e resulta, de forma geral, de uma refeição plena e do preenchimento do tecido adiposo e das reservas de glicogénio. O apetite do indivíduo (desejo por determinados tipos de alimento) ajuda-o a escolher o tipo de alimentação. A amígdala e áreas corticais do sistema límbico são responsáveis pelo apetite.
Os centros da fome e da saciedade intervêm em duas formas de regulação: a nutricional (ou regulação a longo prazo) e a alimentar (ou regulação periférica ou a curto prazo).
A regulação nutricional está relacionada com a manutenção das quantidades normais de nutrientes armazenados no organismo. São os factores nutricionais que controlam o grau de actividade dos centros reguladores, nomeadamente as concentrações da glicose plasmática (hipótese glucostática), dos aminoácidos no sangue e dos ácidos gordos livres no sangue (hipótese lipostática). Quando as referidas concentrações atingem valores inferiores aos normais, o centro de alimentação torna-se muito activo originando a sensação de fome. À medida que as reservas nutritivas são repostas, desenvolve-se o estado de saciedade.
Outra forma de regulação a longo prazo é a hipótese termostática (existe alguma evidência que o calor emanado pelo metabolismo dos nutrientes funciona como um sinal de saciedade).
A regulação alimentar refere-se aos efeitos imediatos da ingestão de alimentos no aparelho digestivo. Estímulos fisiológicos, como a distensão gastrointestinal, a hormona colecistocinina e a avaliação realizada pelos receptores cefálicos, modificam o desejo por alimento. As distensões do estômago e do duodeno inibem o centro da alimentação e este mesmo efeito é também o provocado pela colecistocinina. Os receptores cefálicos relacionados com a mastigação, salivação, deglutição e gustação recebem informações acerca da quantidade de alimento que passa na boca, inibindo o centro de alimentação assim que é atingida uma determinada quantidade. Este tipo de inibição é mais intenso do que a causada pela distensão gastrointestinal.
A regulação a longo prazo permite a constância das reservas de nutrientes nos tecidos, impedindo que estas se tornem excessivamente elevadas ou baixas. A regulação a curto prazo faz com que o indivíduo se alimente apenas quando o tubo digestivo é receptivo ao alimento.
Num mecanismo de adaptação, os indivíduos alimentam-se, muitas vezes, não por terem fome, mas de modo preventivo ao desenvolvimento da mesma, ou ainda devido a hábitos sociais, como as horas das refeições, ou porque é uma necessidade desencadeada por determinados estados psicológicos.

Pâncreas

Pâncreas

O pâncreas é um dos vários órgãos anexos ao sistema digestivo, estando situado no quadrante superior esquerdo da cavidade abdominal, abaixo das costelas, estando parcialmente coberto pelo estômago e acima da porção transversa do cólon.
Apresenta-se como um órgão com um aspecto alongado e achatado, em forma de folha, que pode ser considerado dividido em três zonas: a cabeça (porção mais dilatada, situada sobre o lado direito), o corpo (zona intermédia, atravessada pelo canal pancreático principal) e a cauda (zona mais delgada, situada sobre o lado esquerdo, sendo o local onde se inicia o canal pancreático).
É uma glândula mista, já que desempenha funções secretoras exócrinas, produzindo e libertando para o intestino delgado (região do duodeno) o suco pancreático, e funções secretoras endócrinas, produzindo, através de zonas de aglomerados celulares denominadas de ilhotas de Langherans, importantes hormonas com intervenção a nível do controlo da glicemia (concentração de glicose no sangue): a insulina e o glucagon.
O suco pancreático é muito importante no processo de simplificação molecular dos alimentos, já que contém várias enzimas intervenientes nos processos digestivos, como é o caso da amílase pancreática, que actua sobre os glícidos decompondo-os em monossacarídeos, da tripsina, uma protéase que actua sobre os prótidos decompondo-os nos seus componentes estruturais primários - os aminoácidos, e a lípase pancreática, interveniente na redução dos lípidos a glicerol e ácidos gordos. A acção da lípase pancreática é facilitada pela bílis, produzida no fígado, que actua emulsionando os lípidos. O suco pancreático é lançado no duodeno através de um canal comum ao pâncreas, fígado e vesícula biliar: o canal colédoco.
O pâncreas é percorrido por dois canais condutores principais: o canal de Wirsung, que atravessa todo o órgão, recolhendo o suco pancreático, e o canal pancreático acessório ou canal de Santorini, situado na zona da cabeça do pâncreas.
A remoção do pâncreas por via cirúrgica - por exemplo, em casos de cancro - apresenta complicações diversas, já que interfere com a actividade digestiva e com a absorção de glicose pelas células, sendo necessária a administração externa de insulina, tal como nos casos de diabetes.

Metabolismo

Metabolismo

Uma simples bactéria é capaz de realizar centenas de transformações químicas diferentes, das quais nenhuma ocorre, sob qualquer forma, nos seres inanimados. Todas as reacções químicas que ocorrem nos organismos necessitam da intervenção de enzimas, moléculas que alteram a velocidade com que ocorrem as reacções. Algumas enzimas participam na ruptura das moléculas alimentares; outras controlam a produção de energia; outras contribuem para a síntese de substâncias necessárias à renovação das células e dos tecidos.
As reacções podem ser de síntese (anabolismo) e de degradação (catabolismo).
O metabolismo basal ou básico é traduzido pela quantidade de calor produzida pelo corpo humano, por hora e por metro quadrado da superfície do corpo, em repouso.

Lisossoma

Organelos esféricos, contêm enzimas - as hidrólases - responsáveis pela digestão de moléculas e material celular.

Ingestão

Um dos dois tipos de nutrição encontrados nos organismos heterotróficos, em que os alimentos, depois de introduzidos no organismo, são decompostos em moléculas mais simples, capazes de ser utilizadas.
O outro tipo de nutrição entre os heterotróficos é a absorção, característica nos fungos.

Glândula Salivar

Designação das glândulas anexas que estão localizadas próximo da boca para onde eliminam a saliva por elas produzida. São em número de três pares e, em função da sua localização, denominam-se parótidas, sublinguais e submaxilares.

Fagocitose

A fagocitose consiste na absorção e na digestão de bactérias e partículas estranhas por qualquer célula com capacidade para ingerir material estranho.
A partícula estranha ou alimentar é envolvida por uma invaginação da membrana citoplasmática que acaba por formar uma vesícula digestiva, designada por vacúolo digestivo. A partícula estranha (ou alimento) é digerida por enzimas produzidas nos lisossomas que se amalgamam com a membrana da vesícula. A partícula digerida é absorvida pelo citoplasma da célula ou expulsa através da vesícula, que se transforma num vacúolo contráctil.
As amibas são seres unicelulares que se alimentam por fagocitose. Um mecanismo semelhante é utilizado pelos glóbulos brancos na defesa do nosso organismo aquando da invasão de microrganismos. As células englobam os microrganismos numa vesícula e destroem-nos.

Enzima

Uma enzima é um catalisador que aumenta a taxa de uma reacção química. Facilita a formação de determinadas ligações, para quebrar outras, e a enzima reduz sempre a quantidade de energia necessária para iniciar a reacção, isto é, baixa a energia de activação.
Nos seres vivos ocorrem continuamente séries de reacções químicas, idênticas às que se realizam em laboratórios. Quando estas reacções se realizam em laboratórios, só ocorrem a altas temperaturas, sob a acção de descargas eléctricas ou outras formas de energia a que os seres vivos não podem resistir. Por isso, as reacções que ocorrem nos organismos não podem ser violentas, o que se consegue devido à existência de biocatalisadores, ou catalisadores biológicos, entre os quais ocupam lugar destacado as enzimas.
Nas reacções químicas que ocorrem, por exemplo, no corpo humano são necessárias mais de 2000 espécies de enzimas. As enzimas não são alteradas pela reacção e podem ser sucessivamente usadas para iniciar a mesma reacção.
As reacções bioquímicas, em virtude de se processarem a temperaturas relativamente baixas no organismo, necessitam da presença de enzimas. Uma molécula de uma enzima pode facilitar a realização de mais de 100 000 reacções idênticas por segundo. Reacções que, no exterior do organismo, em condições naturais, podem demorar anos a completar-se podem ocorrer em alguns segundos quando catalisadas por enzimas.
Uma enzima é uma proteína globular (exceptuam-se certas moléculas de ARN que actuam como enzimas). Muitas não são activas se não estiverem ligadas a um cofactor, que ou é um ião (por exemplo, cobre, ferro, magnésio ou outros "minerais" da dieta alimentar) ou uma molécula orgânica (muitas vezes uma vitamina).
Todas as enzimas são proteínas de grande difusibilidade nos meios líquidos do organismo. Salvo raras excepções, são solúveis em água. Atendendo à sua composição, distinguem-se dois tipos de enzimas:
- Holoproteínas, cuja molécula é constituída exclusivamente por aminoácidos. São portanto enzimas puras e simples. São pouco frequentes, podendo indicar-se como exemplos a ribonuclease e a lisozima;
- Heteroproteínas, formadas por dois componentes, um de natureza proteica, denominado apoenzima, e outro não proteico (grupo prostético), denominado coenzima. Tanto a apoenzima como a coenzima são inactivas por si mesmas. Têm que estar ligadas por ligações covalentes para que a enzima seja activa. Esta é a estrutura da maior parte das proteínas.
Uma enzima estimula a reacção actuando de maneira a que certas ligações químicas possam ser mais facilmente formadas ou quebradas. Os reagentes de uma reacção catalisada por enzimas são os substratos. A enzima liga-se aos substratos por união com centros activos na sua superfície.
As enzimas apresentam dois tipos de especificidade: a absoluta e a relativa. No primeiro caso a enzima actua só sobre um substrato e no segundo a enzima pode actuar sobre diversas substâncias, mas que apresentam semelhanças entre si. Cada enzima catalisa somente uma reacção específica, pois somente alguns substratos encaixam no centro activo. Em alguns casos, os substratos e os centros activos funcionam como uma chave numa fechadura. Os centros activos formam ligações temporárias com os substratos, orientando-os e induzindo-os, enfraquecendo certas ligações e promovendo a formação de outras.
Certas enzimas apresentam um centro activo e um centro alostérico. Quando este é ocupado por um inibidor (os medicamentos são exemplos de inibidores) fica impedida a ligação do substrato ao centro activo o que provoca a inactivação da enzima - inibição alostérica. Outro tipo de inibição é a inibição competitiva em que o substrato e o inibidor competem pela ocupação do centro activo que, se for ocupado pelo inibidor, inactiva a enzima. A inactivação enzimática pode ser provocada por factores como a temperatura ou o pH do meio e revelar-se reversível ou irreversível.
As enzimas são, geralmente, designadas de acordo com os seus substratos. Por exemplo, uma enzima que adiciona oxigénio é designada oxidase, uma enzima que remove fosfato designa-se fosfatase e uma enzima que digere lípidos denomina-se lípase. A terminação -ase está, portanto, relacionada com o nome da molécula sobre a qual a enzima actua.
A química da vida é organizada segundo cadeias de reacções bioquímicas. Cada cadeia é uma sequência de reacções químicas - sequência metabólica - controladas por uma sequência de enzimas. O produto de uma reacção catalisada por uma enzima torna-se o substrato da enzima seguinte da sequência. Muitas cadeias bioquímicas contêm várias reacções químicas facilitadas por diferentes enzimas. O metabolismo de um organismo é constituído por todas as sequências metabólicas que ocorrem no seu corpo.

Digestão

A digestão compreende todo o conjunto de processos mecânicos e químicos que têm lugar no tubo digestivo (tubo que tem o seu início na boca e o seu término no ânus). A existência do sistema digestivo deve-se à necessidade de decompor os alimentos ingeridos em elementos nutrientes assimiláveis, pois só estes podem atravessar as membranas celulares, a nível intestinal, para serem absorvidos.
O processo de transformação das substâncias alimentares complexas e insolúveis noutras mais simples, difusivas e solúveis (que podem então ser absorvidas e assimiladas pelo organismo) implica a participação de enzimas digestivas.
A digestão pode ocorrer fora da célula, como é o caso do tubo digestivo, o que acontece na maioria das espécies animais (nas quais está incluído o homem), ou intracelularmente, como nos protozoários e celenterados.
Em biologia fala-se, então, em três tipos diferentes de digestão - transformação das substâncias alimentares complexas ou insolúveis noutras mais simples, solúveis e difusíveis que podem, então, ser assimiladas e absorvidas - que são as seguintes:
Digestão extracelular - tipo de digestão que se verifica em seres vivos inferiores, como os espongiários, celenterados e platelmintes, e que ocorre em vacúolos digestivos que se encontram em células especializadas.
Digestão extracorporal - tipo de digestão que ocorre em fungos em que as hifas segregam enzimas hidrolíticas que lançam sobre o alimento, ocorrendo uma digestão extracorporal, em que as moléculas complexas ou insolúveis são decompostas em moléculas simples e solúveis que, posteriormente, são absorvidas.
Digestão intracelular - tipo de digestão em que o ser vivo, utilizando expansões celulares de duração temporária, envolve partículas alimentares, formando vesículas fagocíticas para onde são lançadas enzimas. Formam-se assim vacúolos digestivos onde ocorre a digestão intracelular. A digestão intracelular ocorre, por exemplo, em protozoários.

Boca

A boca faz parte do sistema digestivo e é composta pelos dentes (que trituram os alimentos), pela língua (que define o paladar e é um elemento essencial da fala), pelo palato (que separa a cavidade bucal da cavidade nasal), pela úvula (que impede a passagem de partículas dos alimentos triturados para a cavidade nasal), pelas amígdalas (importantes para a formação de anticorpos) e pelos lábios (parte carnuda exterior da boca que ajuda à ingestão de alimentos, sólidos e líquidos, e à articulação das palavras).

Bílis

O fígado é um órgão polivalente, já que, para além de desempenhar funções na filtragem do sangue e em termos de metabolismo orgânico, tem também como missão a secreção da bílis, um importante suco digestivo, libertado ao nível do duodeno.
A secreção da bílis é contínua, decorrendo daí a necessidade de ser armazenada na vesícula biliar até que os processos digestivos conduzam à necessidade da sua presença no duodeno. Para a bílis atingir esta porção inicial do intestino delgado, tem de ser enviada para o ducto hepático que, antes da chegada ao seu destino, reúne-se com o ducto pancreático único, formando o ducto biliar comum. É deste último e através do esfíncter de Oddi que a bílis passa para o duodeno. Do mesmo modo, o suco pancreático também passa pelo ducto biliar comum, depois de ter percorrido o ducto pancreático único, e o esfíncter de Oddi, para chegar ao duodeno. O relaxamento do esfíncter de Oddi e a contracção da vesícula biliar são necessários para a chegada da bílis ao duodeno, sendo estes processos desencadeados pela hormona colecistocinina.
Na vesícula biliar, a bílis é concentrada através da absorção de sódio, cloro, electrólitos diversos e água, enquanto que os outros componentes biliares, como os sais biliares, a bilirrubina, o colesterol e a lecitina não sofrem qualquer alteração.
A secreção biliar é importante para a emulsificação dos lípidos, já que diminui a tensão superficial destas partículas, permitindo a quebra das gotas de lípidos em gotículas mais pequenas, aumentando a superfície de actuação das enzimas, cuja velocidade de actuação é assim aumentada sobre o quimo proveniente do estômago. A bílis é também necessária no transporte de ácidos gordos, monoglicerídeos e colesterol para as vilosidades intestinais, de forma a tornar os produtos de digestão lipídica solúveis para poderem ser absorvidos pelos vasos linfáticos.
A maior parte dos sais biliares secretados na bílis é reabsorvida pelo íleo, sendo novamente utilizada e secretada pelo fígado, desempenhando as suas funções, na digestão e absorção dos lípidos, cerca de vinte vezes, antes de ocorrer a sua perda através das fezes. A esta espécie de reciclagem orgânica da bílis dá-se o nome de circulação entero-hepática.

A secreção total diária de bílis situa-se entre os 600 e os 1000 ml.

Anabolismo

Síntese metabólica das proteínas, gorduras e outros constituintes dos organismos vivos para formar moléculas. Este processo necessita de energia na forma de trifosfato de adenosina (ATP).

Amílase Salivar

A digestão dos alimentos é iniciada na boca, onde se verifica, essencialmente, a mastigação, havendo a quebra das grandes partículas alimentares em outras de menores dimensões que vão em seguida ser deglutidas.
Ao mesmo tempo que o alimento é mastigado dá-se a mistura deste com a secreção proveniente na sua maior parte, dos três pares de glândulas salivares - parótidas, submaxilares ou mandibulares e sublinguais - embora haja ainda a contribuição de pequenas glândulas orais. As glândulas salivares exibem dois tipos de secreção proteica: serosa e mucosa. A primeira corresponde à secreção de várias enzimas, como a amílase salivar, também frequentemente designada por a-amílase ou ptialina, lípase, fosfatases ácidas e alcalinas e anídrase carbónica. O segundo tipo de secreção não é exclusiva deste tipo de glândulas, sendo produzida em toda a extensão do tubo digestivo, já que o muco funciona como lubrificante e protector da superfície epitelial contra a abrasão, escoriação, enzimas e outros produtos existentes no interior do tubo digestivo, permitindo também o fácil deslizamento do alimento. A amílase familiar é sintetizada ao nível das glândulas parótidas
A produção de saliva é contínua, sendo incrementada por estímulos provenientes das áreas do sistema nervoso central associadas ao apetite, nomeadamente, em resposta a estímulos do sistema nervoso parassimpático. Na presença de alimento ou de um sinal indicador da possibilidade de haver ingestão de alimento (por exemplo, o cheiro ou a imagem), a secreção pode aumentar mais de 40 vezes. Por dia, a produção total de saliva ronda os 1,5l.
A amílase salivar é uma enzima que actua provocando a hidrólise do amido, um polissacarídeo muito abundante na alimentação, estando presente, sobretudo, em alimentos de origem vegetal, nos quais constitui a principal substância de armazenamento.
Em termos funcionais, esta enzima é uma a (1-4) glicosídase, provocando a quebra da molécula de amido em dissacarídeos, nomeadamente, maltose, a qual, posteriormente, será simplificada a unidades de glicose, um monossacarídeo, por enzimas específicas no duodeno. A glicose é o principal substracto energético das células.
A amílase salivar apenas actua em situações de pH próximo da neutralidade, motivo pelo qual o pH da boca varia entre os 6 e os 7.4. A sua acção prolonga-se mesmo no decurso do processo de deglutição, até à chegada ao estômago, onde é inactivada pelo pH ácido do suco gástrico.
Mau grado a acção da a- amílase, a acção enzimática na cavidade bucal tem pouca expressão no processo digestivo, devido ao pouco tempo de contacto entre as enzimas presentes na saliva e o alimento neste local.
Uma mastigação lenta e persistente permite uma degradação mais efectiva do amido na boca, permitindo um aproveitamento mais eficaz deste nutriente. O amido não digerido pela amílase salivar apenas será transformado, posteriormente, ao nível do duodeno, por acção da amílase pancreática.

Absorção

Movimento de uma substância dissolvida ou de um fluido através de uma membrana celular. Nas plantas, a água e os sais minerais são absorvidos do solo através das membranas das raízes. Nos animais, por exemplo, o alimento solúvel é absorvido para o sistema circulatório através das membranas das células que limitam o tubo digestivo.
Absorção intestinal - É a fase que se segue à digestão e durante a qual ocorre a passagem dos produtos digeridos para o sangue e para a linfa através da mucosa intestinal. A absorção intestinal é facilitada pela existência de válvulas coniventes e vilosidades intestinais que aumentam de maneira significativa a superfície de absorção. A passagem de substâncias exteriores ao organismo, que nele são introduzidas, e que depois de ultrapassadas todas as barreiras passam para o interior das células, é um caso particular de absorção, geralmente designado por assimilação.

ingestaão, digestão e absorção

Turgescência

Força exercida pelo conteúdo celular sobre a parede de célula vegetal quando se verifica entrada de água. A turgescência permite a manutenção da forma das plantas. Verifica-se uma diminuição dessa turgescência quando a planta murcha.

Transporte Activo

O transporte activo consiste na transferência de substâncias de uma região de baixa concentração para uma região de alta concentração, realizada por intermédio de dispêndio de energia proveniente do metabolismo. É provável que todas as células sejam capazes de realizar transporte activo.
O transporte activo, em contraste com o transporte passivo, exige que a célula liberte energia para deslocar as moléculas através das membranas. Nesta situação, o transporte activo de, por exemplo, uma proteína, existente numa solução de determinada concentração, contra o gradiente de concentração do soluto existente no interior da membrana, realiza-se da solução de menor concentração para a de maior concentração e exige energia. A membrana proteica utiliza normalmente o ATP como fonte de energia para o transporte activo.
É o que acontece no intestino, em que os alimentos digeridos passam para os capilares sanguíneos, mesmo que a sua concentração no quilo seja menor ou igual àquela que as mesmas substâncias apresentam no sangue.
Do mesmo modo, certas algas marinhas concentram nas suas células substâncias com uma concentração nitidamente superior às que existem na água que as envolve (por exemplo, o iodo).
Um caso muito estudado de transporte activo é o da bomba de sódio-potássio (bomba Na⁺/K⁺), mecanismo composto por um sistema enzimático que realiza o transporte de iões de sódio (Na⁺) para o exterior das células e de iões de potássio (K⁺) no sentido inverso, com consumo de energia (ATP).
Os iões Na⁺ e os iões K⁺ distribuem-se de forma desigual entre o meio intracelular e o meio extracelular. O K⁺ encontra-se mais concentrado no interior das células, enquanto que o Na⁺⁺/K⁺, que contraria o movimento, por difusão, do K⁺ para o exterior da célula, onde se encontra menos concentrado, e do Na⁺ para o interior da célula, onde a sua concentração é inferior à do meio extracelular. tem maior concentração no meio extracelular. Esta desigualdade de concentrações é mantida à custa da bomba de Na

Seres Unicelulares

Os seres unicelulares são seres vivos constituídos por uma só célula. Podem ser células procarióticas, como as bactérias, ou eucarióticas, como a amiba.

Seres pluricelulares

Os seres pluricelulares ou multicelulares são organismos formados por conjuntos de células semelhantes e interdependentes, que desempenham uma ou mais funções.
A multicelularidade pode ter tido origem na associação vantajosa entre células eucarióticas unicelulares que, inicialmente, teriam a mesma actividade, mas que, por um processo de diferenciação celular, se especializaram em determinadas funções e desenvolveram uma interdependência estrutural e funcional.
O estado pluricelular teve vantagens evolutivas. Permitiu o aparecimento de organismos de maiores dimensões, aumentou a capacidade de adaptação das espécies (maior diversidade), diminuiu a taxa metabólica (utilização mais eficiente da energia) e possibilitou uma maior independência dos organismos em relação ao meio (equilíbrio dinâmico do meio interno).

Osmose

Difusão de água, através de uma membrana permeável ou semipermeável, de um meio hipotónico (menor concentração de soluto) para um meio hipertónico (maior concentração de soluto). Portanto, o movimento osmótico ocorre a favor do gradiente de concentração, ou seja, as moléculas de água deslocam-se de uma área onde as suas moléculas são mais concentradas para uma área onde são menos concentradas. Trata-se de um transporte passivo, não envolvendo gasto de energia.
Para entender este fenómeno - que foi posto em evidência, em 1827, por René Dutrochet - há que analisar o sistema em função do estado da água em cada lado da membrana. O médico francês utilizou um frasco de vidro em que o fundo era tapado por uma bexiga de porco e a boca por uma rolha atravessada por um tubo de pequeno diâmetro, mas comprido. Encheu o frasco com água salgada e mergulhou-o numa tina contendo água destilada. Sendo o vaso, que é atravessado pelo tubo, mantido na vertical, viu que o líquido subia no tubo, o que indicava que a água tinha atravessado a bexiga, contrariando as leis da hidrostática. O fenómeno resultou da passagem da água para o interior do frasco - endosmose - e a passagem da solução para o exterior - exosmose. O aumento de pressão verificado caracteriza a pressão osmótica nas condições de experiência.
De uma forma geral, as células encontram-se num meio isotónico, isto é, a concentração do meio extracelular é idêntica à do meio intracelular, existindo um equilíbrio entre o fluxo de entrada e saída de água. No entanto, a concentração no interior e exterior das células pode ser diferente. O comportamento celular, em função da concentração do meio em que as células se encontram, varia com o tipo de célula - animal ou vegetal - devido principalmente à presença ou ausência de parede celular.
Num meio hipotónico, a água desloca-se para o interior das células, fazendo com que estas aumentem o seu volume e fiquem túrgidas. Nas células animais, ocorre a turgescência, mas também pode ocorrer lise celular. No caso das células vegetais, ocorre a turgescência, com o aumento dos vacúolos e do volume citoplasmático, mas a lise celular é impedida pela presença da parede celular.
Num meio hipertónico, a água desloca-se para o meio extracelular e as células ficam plasmolisadas. No estado de plasmólise, as células animais sofrem retracção celular e diminuição do seu volume. Na plasmólise das células vegetais, não há alteração do volume celular, verificando-se a diminuição do tamanho dos vacúolos e retracção do citoplasma que fica ligado à parede celular apenas pelos plasmodesmos.

Membrana Plasmatica

Organito celular, também designado plasmalema, membrana celular ou membrana citoplasmática, constituído por uma bicamada lipídica e proteínas, que delimita a fronteira entre o meio intracelular do meio extracelular, mantendo a integridade da célula.
A membrana plasmática regula as trocas de substâncias e energia entre a célula e o meio externo, constituindo uma barreira selectiva.
A permeabilidade selectiva da membrana plasmática deve-se ao facto de este organito ser mais permeável a determinadas substâncias do que a outras, sendo impermeável para certos compostos. O movimento de substâncias através da membrana plasmática ocorre por osmose e difusão simples (transporte não mediado), por difusão facilitada e transporte activo (transporte mediado) e por endocitose e exocitose.
A membrana plasmática detecta alterações externas, intervindo em processos de recepção de informações.
A ultra-estrutura da membrana plasmática pode ser explicada pelo modelo de mosaico fluido, proposto por Singer e Nicolson em 1972.

Lise celular

Destruição celular por rebentamento das células, devido à destruição da membrana celular.
Um tipo particular de lise celular é a hemólise, que ocorre nas hemáceas ou glóbulos vermelhos. Quando a destruição celular é desencadeada pela própria célula, é denominada autólise.

Heterotrofico

Designação do organismo que não consegue sintetizar o seu próprio alimento, necessitando de substâncias orgânicas fornecidas pelo ambiente.
Segundo as interacções alimentares, os seres heterotróficos podem ser de dois tipos: macroconsumidores, quando obtêm os nutrientes que necessitam do ambiente por ingestão, e microconsumidores, quando obtêm o alimento do ambiente por absorção de matéria decomposta (decompositores ou saprófitos).
Todos os animais e fungos, quase todas as bactérias e algumas plantas com flor necessitam de substâncias orgânicas a partir das quais constroem os seus próprios constituintes orgânicos.
Quer sejam herbívoros, carnívoros, saprófitos ou parasitas, os seres heterotróficos obtêm os seus alimentos a partir de outros organismos vivos ou mortos.

Ser Autotrofico

Ser vivo capaz de produzir compostos orgânicos a partir de substâncias minerais, utilizando uma fonte de energia externa - energia luminosa, no caso do ser fotoautotrófico, ou energia química resultante de reacções de oxidação de substâncias inorgânicas, no caso do ser quimioautotrófico.
Na autotrofia, os seres vivos não necessitam de substâncias orgânicas previamente formadas no meio para se alimentarem, bastando-lhes uma fonte de energia e uma fonte de carbono inorgânico para sintetizarem os compostos de que necessitam.
A dependência do ser humano do Sol, embora absoluta, é indirecta. Nós necessitamos de utilizar outros organismos como fonte de matéria orgânica para obter os átomos de carbono que fazem parte de muitas moléculas orgânicas do nosso corpo. Numa palavra, somos heterotróficos. Se a população da Terra fosse constituída exclusivamente por heterotróficos, toda a vida desapareceria com o esgotamento dos alimentos.
Podemos pois dizer que a contínua existência de vida se deve à presença de autotróficos, que não necessitam de substâncias orgânicas previamente formadas num meio externo.
Para os autotróficos, uma fonte energética (tal como a luz) e uma fonte de carbono inorgânico (como o dióxido de carbono) é suficiente para a sua dieta alimentar. A partir destes ingredientes, muito simples, os autotróficos sintetizam os compostos de carbono com que os seus organismos são constituídos e satisfazem as suas necessidades alimentares. Alimentando-se dos autotróficos, os heterotróficos de toda a Terra satisfazem as suas necessidades de energia e matéria orgânica.
Os principais autotróficos são organismos fotossintéticos que utilizam a luz visível como fonte de energia. A partir da luz, dióxido de carbono e água, iniciam os processos químicos que sustentam toda a biosfera. Estes fenómenos - fotossíntese - traduzem-se na conversão de energia luminosa em energia química constituinte dos seres vivos. Os organismos que realizam a fotossíntese - plantas, protistas e monera fotossintéticos - abrem a porta para o mundo vivo, como interface entre o inorgânico que se torna orgânico e entre o não vivo que se torna vivo.
A actividade fotossintética é assombrosa: todos os anos, dezenas de biliões de toneladas de átomos de carbono são aproveitados do dióxido de carbono do ar e incorporados em moléculas de açúcares, aminoácidos e outros compostos orgânicos.

Exocitose

A exocitose é um processo de secreção de macromoléculas pelas células.
Este tipo de transporte ocorre com gasto de energia metabólica (ATP), existindo a formação de vesículas que englobam a substância a secretar, no interior do citoplasma, e se dirigem para a membrana celular, fundindo-se com esta e libertando o seu conteúdo para o exterior.
A exocitose é usada pelas células para libertarem para o meio externo moléculas grandes, não passíveis de atravessar a membrana por processos de difusão ou transporte activo.
Um exemplo de exocitose é a secreção de hormonas nas glândulas endócrinas.

Endocitose

A endocitose é um processo activo através do qual materiais extracelulares são introduzidos no interior do citoplasma das células.
Existem duas formas de endocitose, dependendo do tipo de material que entra na célula. A endocitose de um fluido é denominada pinocitose e a endocitose de substâncias sólidas denomina-se fagocitose.
Quando somente fluidos entram no citoplasma celular, a endocitose não necessita da formação de uma membrana proteica. A membrana plasmática invagina para formar uma vesicula que rodeia uma porção do líquido extracelular. A bolsa separa-se da restante membrana plasmática, libertando uma vesícula no interior da célula. Esta vesícula contém uma gota do fluido extracelular.
Quando a pinocitose envolve macromoléculas, além do fluido, o processo necessita de uma membrana proteica denominada receptor mediador da endocitose. O processo inicia-se quando uma macromolécula existente no fluido extracelular se liga à proteína receptora na membrana plasmática. A membrana plasmática recosta-se para formar uma bolsa rodeando a macromolécula e uma porção do fluido extracelular. A bolsa liberta-se da membrana plasmática e forma uma vesícula no interior da célula.
Alguns vírus utilizam este mecanismo para entrar na célula. É o caso do vírus da SIDA.
É também este o mecanismo utilizado pelas células do fígado para destruir as moléculas de colesterol transportadas em excesso no sangue.
O mecanismo da fagocitose ocorre de maneira similar à pinocitose de fluidos. A presença de um significativo conjunto de macromoléculas estimula a membrana plasmática a engolfar os materiais, envolvendo-os e formando uma vesícula no interior da célula.
A vesícula na generalidade funde-se com um lisossoma, onde as células são digeridas de maneira a que os seus componentes sejam utilizados pelas células. Muitos organismos unicelulares alimentam-se desta maneira, absorvendo alimento nas vesículas (denominados vacúolos digestivos) que se ligam a lisossomas que contêm enzimas digestivas. Os glóbulos brancos eliminam os micróbios causadores de doenças por fagocitose.

Difusão simples

Todas as substâncias são formadas por moléculas ou átomos, que se encontram em movimento permanente devido à energia cinética associada às partículas, a qual aumenta proporcionalmente ao incremento da temperatura. Estes movimentos são mais evidentes nos líquidos e nos gases, estados em que a energia das partículas é maior e as forças intermoleculares menores.
Em função disto, as moléculas tendem a deslocar-se ao acaso, em todas as direcções, distribuindo-se uniformemente, fazendo com que, numa solução, a concentração de soluto seja homogénea e se mantenha assim ao longo do tempo. Quando se adiciona um soluto a um solvente
(por exemplo, sal a água) cria-se temporariamente uma zona de maior concentração de solutos, sendo que, rapidamente, o movimento espontâneo das moléculas fará com que estas se desloquem do meio onde estão mais concentradas para as zonas de concentração mais baixa, até homogeneizar a concentração da solução: processo de difusão simples.
É pela difusão simples que muitas moléculas se movem através da membrana das células, passando do meio onde estão mais concentradas (meio hipertónico), para aquele onde a concentração é menor (meio hipotónico). As moléculas difundem-se sem gasto de energia metabólica (apenas devido à energia cinética das partículas), a favor do gradiente de concentração, através da membrana, até igualar as concentrações do meio intra e extracelular (meios isotónicos), sendo o movimento mais rápido quanto maior a diferença de concentrações. Devido às propriedades da bicamada fosfolípidica que forma a membrana celular, apenas moléculas não-polares lipossolúveis ou moléculas polares de pequeno tamanho, sem carga global resultante (como a ureia, o oxigénio e o dióxido de carbono), podem atravessar por difusão simples, sendo que moléculas polares terão que utilizar canais proteicos através da membrana.

A difusão facilitada

A difusão facilitada é um processo de transporte de moléculas e de iões através da membrana celular, a favor do gradiente de concentração. O transporte realiza-se do meio de concentração mais elevada - hipertónico - para o de concentração mais baixa - hipotónico. Este processo conta com a intervenção de proteínas transportadoras da membrana - as permeases -, sem gasto de energia metabólica.
A difusão facilitada permite que a velocidade de difusão de moléculas polares através da membrana plasmática seja superior à que ocorreria por difusão simples, já que evita que essas moléculas tenham que atravessar a bicamada fosfolípidica. A velocidade de difusão inicial é proporcional ao aumento da concentração do soluto, estabilizando a partir do momento em que todas as permeases estão ocupadas, sendo, no entanto, sempre superior à da difusão simples.
As permeases apresentam especificidade para as substâncias que transportam, sendo a sua cinética condicionada pela temperatura, quando esta se situa fora do seu intervalo térmico óptimo de acção.
Um exemplo de difusão facilitada é a absorção de glicose ao nível das vilosidades intestinais, para o meio interno (capilares sanguíneos intestinais).