– Água, Sais Minerais, Carboidratos E Lipídios –

– Os Componentes Químicos da Célula – Todas as células são compostas de substâncias químicas. Esses componentes químicos das células podem ser divididos em dois grupos:

• Inorgânicos – Água e Sais Minerais
• Orgânicos – Carboidratos, Lipídios, Proteínas, Vitaminas e Ácidos Nucleicos.

As substâncias orgânicas possuem, obrigatoriamente, o elemento carbono em suas moléculas, ao contrário do que se verifica entre as substâncias inorgânicas. Mas há substâncias, como o monóxido de carbono ( CO ) , o dióxido de carbono ( CO₂ ) e o ácido cianídrico ( HCN ) , que, apesar de posuírem carbono em suas moléculas, apresentam propriedades típicas de compostos inorgânicos. Por isso, alguns bioquímicos consideram tais substâncias como compostos de transição entre os componentes inorgânicos e os orgânicos.

– Os Componentes Inorgânicos da Célula –

• Água – A água, que é o componente químico mais abundante da matéria viva, atua como solvente universal, funcionando como dispersante de inúmeros compostos orgânicos e inorgânicos. Essa característica da água é de fundamental importância para os seres vivos, uma vez que as reações químicas da natureza biológica se desenvolvem em soluções. A água é, ainda, um importante veículo de transporte de substâncias, permitindo o contínuo intercâmbio de íons e de moléculas entre os líquidos extra e intracelular. Nos seres vivos, a evaporação da água, através de suas superfícies, contribui para a manutenção da temperatura corpórea em níveis compatíveis com a vida. Nas articulações ósseas, a água exerce um papel lubrificante, contribuindo para diminuir o atrito nessas regiões. Além disso, nas reações de hidrólise, como ocorre no processo digestório, a água tem participação indispensável na transformação das grandes moléculas orgânicas em outras moléculas menores. Na fotossíntese, a água é uma das substâncias utilizadas na síntese de substâncias orgânicas. Assim, resumidamente, podemos enumerar as seguintes funções desempenhadas pela água nos seres vivos em geral, solvente de líquidos corpóreos, meio de transporte de íons e de moléculas, regulação térmica, ação lubrificante, atuação nas reações de hidrólise, ” matéria prima ” para a realização da fotossíntese.
• Sais Minerais: Fundamentais para a matéria viva, os sais minerais são encontrados nos organismos sob duas formas básicas: Insolúvel e Solúvel. Acham-se sob a forma insolúvel os sais minerais imobilizados como componentes da estrutura esquelética. Nos vertebrados, os fosfatos de cálcio são encontrados nos ossos, onde contribuem com a rigidez característica desses orgãos. Nos corais, o esqueleto externo ( exoesqueleto ) é organizado principalmente por carbonatos de cálcio ( calcário ) , cuja resistência é bem evidente nos recifes. Nas algas diatomáceas, a carapaça envolvente apresenta grande rigidez por ser altamente impregnada de sais de silício. Nos ovos de aves, é marcante a presença de sais de cálcio insolúveis.

Sob a forma solúvel, encontram-se os sais minerais dissolvidos na água em forma de íons. É nesse aspecto que os sais minerais desempenham um importante papel biológico nos seres vivos, agindo como ativadores de enzimas, como componentes estruturais de moléculas orgânicas diversas e participando da manutenção do equilíbrio osmótico, entre outras funções. A seguir, alguns dos sais minerais necessários ao corpo humano, ressaltando o seu papel biológico.

~ Sais de Cálcio ( Ca++ ) ~Participam da constituição dos ossos e dos dentes. Os fosfatos de cálcio constituem um dos principais componentes químicos do tecido ósseo, contribuindo para a rigidez característica dos ossos e para o fortalecimento dos dentes. O Ca++ atua também nos mecanismos de coagulação do sangue e de contração dos músculos.

~  Sais de Ferro ( Fe++ ) ~ Esses sais participam da constituição da hemoglobina, pigmento respiratório presente nas hemácias ou glóbulos vermelhos do sangue. Combinando-se com o gás oxigênio, fundamental para a respiração celular aeróbica, a hemoglobina permite o transporte e a distribuição desse gás para todas as células vivas do organismo. Os sais de ferro participam também da constituição dos citocromos, substâncias importantes para a ocorrência da fotossíntese e da respiração celular.

~ Sais de Fósforo ( PO4 – – – ) ~ Participam da constituição do esqueleto e de moléculas como os ácidos nucléicos e o ATP ( trifosfato de adenosina ) , que é a molécula fornecedora de energia para a atividade celular.

~ Sais de Iodo ( I – ) ~ São necessários para a constituição dos hormônios da glândula tireóidea ( tireóide ) , situada nos primeiros anéis da traquéia, na região da garganta. Esses hormônios aceleram o metabolismo e têm papel fundamental no crescimento e desenvolvimento do organismo.

~ Sais de Potássio ( K+ ) , Sódio ( Na+ ) e Cloro ( Cl- ) ~ Participam da regulação osmótica nas células. Os íons K+ e Na+ atuam no mecanismo de condução dos impulsos nervosos nos neurônios.

Nas plantas em geral a nutrição inorgânica inclui uma eficaz absorção dos sais minerais diversos encontrados no ambiente em que vivem, através de suas raízes.

To Be Continued… #D ~

– Vida, Matéria E Energia –

– Matéria e Energia – Em qualquer organismo, a matéria viva está sujeita a um constante processo de desgaste natural. Assim, para que os componentes químicos dos seres vivos desempenhem adequadamente seus papéis biológicos – mantendo o que se chama de equilíbrio bioquímico – , é preciso compensar o desgaste natural do organismo, por meio do contínuo suprimento de íons e de moléculas diversas contidas nos alimentos.

Fornecer matéria prima tanto para a construção quanto para o crescimento e a manutenção dos seres vivos é uma das funçõe básicas do alimentos. Os íons e as moléculas contidas neles representam o ponto de partida para a confecção da matéria viva, que permite a construção e o crescimento do organismo, bem como a renovação das porções desgastadas. Essa renovação é feita, por exemplo, mediante a produção de novas células que serão repostas no lugar daquela que morreram.

Os seres vivos, além de obter a matéria prima dos alimentos, extraem a energia química acumulada em suas moléculas orgânicas. Essa energia é então processada e empregada no desempenho das diversas atividades biológicas que cosntituem o trabalho celular. Por isso se diz que os alimentos atuam como ” combustíveis ” , já que, devidamente oxidados ou ” queimados ” , fornecem às celulas a energia necessária para que as diversas funções vitais sejam executadas.

– O Que é Metabolismo? – É o conjunto dos mecanismos químicos que permitem à celula transformar e utilizar as substâncias adquiridas e sintetizadas. Este termo também pode indicar o conjunto das atividades bioquímicas que se processam no organismo.

O metabolismo pode ser dividido em duas partes: anabolismo e catabolismo. O anabolismo compreende a fase ” construtiva ” do metabolismo, na qual ocorre a produção de substâncias que constituem a matéria viva do organismo. Já o catabolismo representa a fase ” destrutiva ” do metabolismo, na qual ocorre a degradação dos compostos orgânicos, com a consequente liberação da energia utilizada no desempenho das diversas atividades vitais.

– Como Se Obtém a Energia Contida Nos Alimentos – A extração da energia contida nas moléculas orgânica dos alimentos é feita por um processo denominado respiração celular. Para realizá-lo, ass células podem ou não utilizar o gás oxigênio ( O₂ ) . Se esse gás for utilizado, a respiração é chamada aeróbica, em caso contrário, fala-se em respiração anaeróbica.

• Respiração Aeróbica – Nesse tipo de respiração, moléculas de glicose, por exemplo, são oxidadas com a participação de gás oxigênio e liberam energia, que será utilizada no trabalho celular. Formam-se resíduos de baixo conteúdo energético, representados pelo gás carbônico ( CO₂ ) e pela água ( H₂O ) , conforme mostra a seguinte equação simplificada:

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ -> 6 CO₂ + 6 H₂O + Energia

Glicose + Oxigênio -> Gás Carbônico + Água + Energia

• Respiração Anaeróbica – A respiração anaeróbica pode ser processada de várias maneiras, mas sempre sem a participação do gás oxigênio. Entre as diversas modalidades de mecanismos anaeróbicos de obtenção da energia contida nos alimentos, destacamos a fermentação alcoolica, realizada, por exemplo, por fungos do gênero Saccharomyces, também conhecidos como leveduras ou levêdos. Esses fungos são seres anaeróbicos facultativos: em presença de gás oxigênio, realizam respiração aeróbica; Na ausência desse gás fazem fermentação alcoolica. Neste caso, a oxidação da glicose produz resíduos representados pelo gás carbônico e pelo álcool etílico ( C2H5OH ) , além de liberar energia, conforme mostra a seguinte equação simplificada:

C₆H₁₂O₆ ->  + 2 C2H5OH + 2 CO₂ + Energia

Glicose -> Alcool Etílico + Gás Carbônico + Energia

~ [ Os organismos anaeróbicos podem ser ~ Facultativos – Vivem tanto na presença quanto na ausência de gás oxigênio, como é o caso dos fungos do gênero Saccharomyces ; Estritos – Não sobrevivem na presença de gás oxigênio, como é o caso da bactéria Clostridium Tetani,causadora do tétano. ] ~

• Rendimento Energético Na Respiração Celular – Observe que, na respiração aeróbica, formam-se resíduos de moléculas dotadas de baixo conteúdo energetico ( CO₂ e H₂O ) , enquanto na fermentação alcoolica formam-se resíduos de moléculas com alto conteúdo energético, que é o caso do alcool etílico ( C2H5OH ). Pode-se concluir, então, que na respiração aeróbica a glicose é oxidada de maneira mais eficaz e, portanto, libera maior quantidade de energia se comparada à engergia liberada pela fermentação alcoolica. De fato, a maior parte da energia acumulada na glicose fica contida no alcool etilíco. por isso, ela é considerada um excelente combustível. Assim, a respiração aeróbica constitui um mecanismo mais sofisticado de extração da energia dos alimentos, pois exibe um rendimento energético muito superior se comparando ao da fermentação.

– Os Seres Vivos Segundo a Forma de Obter Alimentos –

• Autótrofos – Os seres Autótrofos, também chamados de produtores, são os organismos capazes de sintetizar alimentos a partir de energia e de substâncias inorgânicas simples. Os mais comuns se uilizam de energia luminosa e são chamados de fotossintetizantes ; é o caso dos seres dotados de clorofila, um pigmento verde capaz de absorver a energia luminosa. Entre os organismos clorofilados incluem-se certas bactérias e as plantas em geral. Na fotossíntese, os seres clorofilados usam gás carbônico, água e energia luminosa e produzem substâncias orgânicas e gás oxigênio. Veja a equação simplificada da fotossíntese:

Luz

6 CO₂ + 6 HO₂ ———–> C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Clorofila

Gás Carbônico + Água ———–> Glicose + Gás Oxigênio

• Heterótrofos – Os seres Heterótrofos, também chamados de consumidores, são os organismos capazes de sintetizar o alimento necessário à própria sobrevivência. Vivem, portanto, da energia acumulada nos compostos orgânicos obtidos diretamente dos seres autótrofos ou de outros consumidores. Como é o caso dos animais e da maioria das bactérias.

– A Transferência de Energia e de Matéria No Mundo Vivo – Quando um ser produtor serve de alimento para um consumidor, ele transfere matéria e energia para esse consumidor. Dá-se o nome de consumidor primário ou de primeira ordem àquele que se nutre de um produtor. O alimento adquirido pelo consumidor primário, como sucede com o alimento sintetizado pelo organismo e usado na construção, manutenção e renovação de matéria viva. Quando o consumidor primário serve de alimentação para um outro consumidor, neste caso chamado de consumidor secundário ou de segunda ordem, ocorre igualmente trasferência de matéria e de energia, através dos alimentos ingeridos. Tal fato também se verifica quando um consumidor secundário serve de alimento para outro consumidor, chamado de consumidor terciário ou de terceira ordem, e assim por diante.

– O Conceito de Cadeia Alimentar – A tranferência de matéria e energia desde a fonte representada pelos produtores, através de uma série de organismos que consomem e são consumidos, é denominada cadeia alimentar ou cadeia trófica. Exemplo:

Capim ~ Gafanhoto ~ Sapo ~ Cobra

Cada componente da cadeia alimentar, representando um grupo de seres vivos, é denominado nível trófico. Assim, na cadeia alimentar acima existem quatro níveis tróficos:

• As Gramíneas ( Capim ) – Os seres produtores – Ocupando o primeiro nível trófico.
• Os Gafanhotos – Os consumidores primários – No segundo nível trófico.
• Os Sapos – Os consumidores secundários – No terceiro nível trófico.
• As Cobras – Os consumidores terciários – No quarto nível trófico.

– O Papel Biológico dos Decompositores – Imagine que a cadéia alimentar Gramíneas ~ Gafanhotos ~ Sapos ~ Cobras exista em um campo em situação de equilíbrio biológico. Agora pense, por exemplo, nos sais minerais de nitrogênio existentes no solo e que são fundamentais para a vida das plantas. As gramíneas absorvem constantemente sais de nitrogênio do solo, utilizando-os na síntese de substâncias orgânicas diversas, como proteínas e clorofilas. Verifica-se então um fluxo do elemento químico nitrogênio no sentido solo ~ planta ~ consumidores. De alguma forma, é evidente que os sais de nitrogênio cedidos pelo solo para o mundo vivo precisam retornar a esse ambiente. Do contrário, o solo iria esgotando-se e depois de algum tempo não haveria mais sais nitrogenados disponíveis para as plantas. Em consequência da falta desses sais, as plantas definhariam e desapareceriam desse campo. Junto com elas, também morreriam gafanhotos, sapos e cobras, que dependem diretamente ou indiretamente das plantas para a sua nutrição. O equilíbrio biológico nesse ecossistema seria então rompido. Mas, na natureza, nos mais diversos ecossistemas da terra, tal fato normalmente não acontece. Isso porque, em todos os níveis tróficos de uma cadeia alimentar, verifica-se a atuação de um grupo dos seres heterótrofos: Os Seres Decompositores. Representados por um batalhão de bactérias e de fungos, os decompositores nutrem-se de uma matéria orgânica morta, isto é, nutrem-se de organismos mortos ou de partes ou de resíduos dos serev vivos liberados no ambiente, como pele ou folhas caídas, fezes, etc.

Ao decompor a matéria orgânica morta, os seres decompositores promovem a sua transformação em substâncias inorgânicas simples, como sais minerais, e gases diversos, como o gás carbônico. Dessa maneira, no exemplo considerado, sais de nitrogênio retornam ao solo, compensando o que as gramíneas retiraram anteriormente, e podem ser reutilizados pelo mundo vivo. Por isso se diz que os decompositores promovem a reciclagem da matéria na natureza e, por isso também, são fundamentais para a manutenção da vida nos mais diversos ecossistemas da terra.

– Teias Alimentares – Na natureza não se costuma identificar a existência de apenas uma cadeia alimentar em um ecossistema. Os ambientes naturais abrigam inúmeras cadeias alimentares, muitas das quais interagem, formando uma teia ou rede alimentar. Exemplo: Em um campo, gramíneas poden servir de alimento tanto para gafanhotos quanto para preás, ratos e outros animais. Gafanhotos servem de alimento não só para sapos, mas também para passarinhos e lobos-guará. Cobras podem comer sapos, pássaros, preás e ratos e servir de alimentos para gaviões, que também se nutrem dos animais que as cobras comem. Nessa resumida descrição de uma teia alimentar, podemos destacar várias cadeias alimentares que interagem, tais como:

• Gramíneas ~ Gafanhoto ~ Sapo ~ Cobra ~ Lobo-guará
• Gramíneas ~ Preá ~ Cobra ~ Gavião
• Gramíneas ~ Gafanhoto ~ Passarinho ~ Gavião
• Gramíneas ~ Rato ~ Cobra ~ Lobo-guará

– A Biodiversidade –

– Biosfera – A Biosfera ( do grego Bios, vida ; Sphoêra, esfera ) é uma película finissima – comparado ao diametro da terra que é de 13 000 Km – em que a vida se desenvolve. De forma simples, podemos entender a biosfera como a porção da terra biologicamente habitada.

– Biodiversidade – A Biodiversidade é um termo usado para descrever o variado contingente de espécies de seres vivos que existem na terra. O Brasil, por exemplo, é um dos países mais bem dotados do mundo em regiões biodiversas, isto é, regiões que oferecem condições ambientais para o desenvolvimento de um grande número de espécies de seres vivos. Como é o caso da Floresta Amazônica que, assim como as demais florestas tropicais, contém uma elevada diversidade de espécies.

– Níveis de Organização dos Seres Vivos –

– Célula, Tecido, Orgão, Sistema e Organismo – As células são as unidades morfológicas e fisiológicas dos seres vivos. Existem organismos, como as bactérias e os protozoários, que são formados por uma única célula. São, por isso,  chamados de seres unicelulares. Outras, como uma árvore ou um ser humano, apresentam uma infinidade de células e são chamados de seres pluricelulares.

Em um organismo pluricelular,  complexo e bastante organizado como o ser humano, é relativamente fácil perceber diferentes agrupamentos celulares, cada qual desempenha uma função diferente no organismo. Cada um desses agrupamentos constitui um tecido. O tecido epitelial de revestimento, por exemplo, recobre as superficies do organismo, como ocorre na pele ou no estômago, cuja cavidade interna ele reveste.

Por sua vez, vários tecidos agrupados em interação formam um orgão. Assim, um orgão pode ser entendido como uma estrutura que desenpenha uma determinada função no organismo e que resulta do agrupamento de tecidos diferentes que interagem entre si. O estômago, por exemplo, além do eptélio de revestimento, é um orgão constituido de outros tipos de tecido, como o tecido muscular, cuja capacidade contrátil determina o fluxo de alimentos ingeridos para o intestino.

Vários orgãos podem interagir e desempenhar uma determinada função no organismo. Essa interação entre os orgãos formam um sistema. Na espécie humana, o sistema digestório, por exemplo, é basicamente formado pelos seguintes orgãos: Boca, faringe, esôfago, estômago, intestino delgado e intestino grosso, além das glândulas anexas, como as salivares, o fígado e o pâncreas. Todos esses orgãos estão associados ao mecanismo de aproveitamento dos alimentos ingeridos. O conjunto de todos os sistemas ( digestório, cardiovascular, urinário, respiratório, etc. ) constitui o organismo.

– População, Comunidade, Ecossistema e Biosfera – As onças que vivem na Mata Atlântica, por exemplo, constituem um nível de organização chamado população. Assim, uma população é formada pelo conjunto de organismos da mesma espécie, que vivem em uma determinada região, na mesma unidade de tempo. Mas, em uma floresta como a Mata Atlântica, vivem também inúmeras espécies de seres vivos. Considerando o conjunto de todas as populações que vivem em uma determinada região, temos uma comunidade biológica ou uma biocenose.

Nas  florestas tropicais, como em outras comunidades biológicas, é evidente a presença de um elevado número de populações. Mas, tanto na floresta quanto em qualquer outro ambiente em que exista vida, as comunidades dependem de fatores abióticos ou não vivos e interagem com eles. Esses fatores compreendem os componentes físicos e químicos do ambiente, como a temperatura, a umidade do ar e do solo, o gru de luminosidade e a disponibilidade de gás oxigênio, entre outras. Quando se consideram as interações estabelecidas pelos componentes do mundo vivo – entre si e com os diversos fatores abióticos – , tem-se um nível de organização denominado ecossistema.

O conceito de ecossistema pode abranger uma grande floresta, uma simples poça de água ou até um tronco de árvore caído, desde que abriguem diferentes espécies de seres vivos interagindo entre si e com componetes abióticos do ambiente.

Florestas, campos, desertos e lagos são exemplos ecossistema dependente, uma vez que a maior parte da energia biológica representandos pelos alimentos que garantem a manutenção de vida nesse ambiente, normalmente provém de outras áreas ( zonas rurais ). Nosso planeta possui diversos ecossistemas: florestas, campos, rios, lagos, mares, etc. O conjunto de todos os ecosstistemas da terra é chamado biosfera.

Resumindo, em ordem crescente de complexidade, podemos considerar os seguintes níveis de organização dos seres vivos: Célula, tecido, orgão, sistema, organismo, população, comunidade, ecossistema e biosfera.

– O que é Equilíbrio Ecológico? – Equilíbrio Ecológico é a situação de estabilidade de seres vivos entre si e como ambientes que estão instalados.

A interferência direta ou indireta em quaisquer desses níveis pode acarretar consequências desastrosas ao equilíbrio ecológico existente entre os seres vivos e o meio ambiente. O exterminio de cobras de uma determinada região, por exemplo, pode favorecer o desemvolvimento de uma superpopulação de ratos e outros roedores, que normalmante servem de alimentos para às cobras. A superpopulação de roedores, por sua vez, pode determinar uma drastica redução na população de gramíneas e de outros vegetais da região. Esse fato, além de atingir as populações de herbívoros que se nutrem dessas plantas, podem deixar o solo desprotegido, o qual, sem a cobertura de vegetais, fica sujeito à erosão pela ação do vento e da água das chuvas. Com isso, o solo tende a ficar estéril, o que dificulta – ou mesmo impossibilita – a recuperação vegetal na área. As consequências de tal processo são desastrosas, especialmente para as populações animais, que, em última análise, têm nas plantas a sua fonte nutritiva.

– Subdivisões Da Biologia –

A Biologia apresenta várias subdivisões, de acordo com os diversos níveis de complexidade em que o mundo vivo se organiza. As principais áreas em que subdivide a biologia são:

~ Bioquímica ou Citoquímica -> Estuda os componentes químicos da matéria viva e seus respectivos papéis biológicos.

~ Citologia -> Estuda as estruturas celulares e suas respectivas funções.

~ Histologia -> Estuda a organização e a função dos tecidos.

~ Anatomia -> Estuda a forma e a organização de orgãos e sistemas.

~ Fisiologia -> Estuda a função de orgãos e sistemas.

~ Taxionomia -> Estuda a classificação dos seres vivos.

~ Embriologia -> Estuda a formação e o desenvolvimento dos embriões.

~ Genética -> Estuda as leis que regem a hereditariedade.

~ Evolução -> Estuda as transformações ocorrida nos seres vivos ao longo das gerações.

~ Ecologia -> Estuda as relações dos seres vivos entre si e com o ambiente em que vivem.