Escola Secundária de São João da TalhaEscola Secundária de São João da TalhaBiologia 11º anoBiologia 11º ano

Realizado por : Inês NunesRealizado por : Inês Nunes

1- Regulação nervosa e hormonal em animais1- Regulação nervosa e hormonal em animais

Os seres vivos através dos seus mecanismos conseguem equilibrar as alterações induzidas pelo meio externo , para que exista uma constância do meio interno – HomeostasiaHomeostasia.

Os Sistemas biológicos são Os Sistemas biológicos são sistemas abertos.sistemas abertos.

1.1- Sistema nervoso e regulação nervosa1.1- Sistema nervoso e regulação nervosa

A unidade do sistema nervoso é a célula nervosa – o neurónioneurónioOs neurónios são células altamente estimuláveis e têm a capacidade de detectar pequenas alterações do meio. Em resposta a estas variações, verifica-se uma alteração eléctrica – impulso nervoso impulso nervoso - , que percorre a membrana.

Os neurónios apresentam um corpo celular e dois tipos de prolongamentos citoplasmáticos – axóniosaxónios e dentritesdentrites.Axónios – Axónios – fibra fina e longa, cuja função é transmitir os impulsos nervosos provenientes do corpo celular.Dentrites – Dentrites – prolongamentos finos, que recebem e conzudem os estímulos provenientes do ambiente ou de outras células nervosas até ao corpo celular.

Impulso nervosoImpulso nervoso

O fluido extracelular fluido extracelular que rodeia os neurónios apresenta elevadas concentrações de Na+, mas baixa concentração de IO. Por outro lado.O fluido intracelular O fluido intracelular tem uma elevada concentração de K+, mas baixa concentração de Na+. Como o citoplasma dos neurónios contém menor quantidade de iões positivos do que o fluido extracelular, a superfície interna da membrana apresenta carga eléctrica negativa, enquanto que a face externa apresenta carga eléctrica positiva.

Na membrana celular, existem canais que permitem a passagem de K+ e Na+ de forma passiva. Quando o o neurónio está em repousoneurónio está em repouso, estes canais encontram-se fechados, abrindo-se quando a célula é estimulada. Quando o neurónio é atingido por um o neurónio é atingido por um determinado estímulodeterminado estímulo, os canais de Na+ abrem-se, conduzindo a uma rápida entrada de Na+ para a célula. Quando se da uma alteração de diferença de potencial designa-se despolarizaçãodespolarização. Quando se verifica uma queda do potencial da membrana, até se atingir o seu valor de repouso, designa-se por repolarizaçãorepolarização.

A passagem do impulso nervoso de um neurónio para outro faz-se através das sinapsessinapses.Sinapses químicas – Sinapses químicas – é quando o impulso nervoso atinge as extremidades do axónio, libertando-se, para a fenda sináptica, substâncias químicas designadas por neurotransmissoresneurotransmissores.

Sinapse Sinapse neuromuscular – neuromuscular –

placa motoraplaca motora

1.2- Sistema endócrino – regulação hormonal1.2- Sistema endócrino – regulação hormonal

No sistema endócrino sistema endócrino estão envolvi dos mensageiros químicos, as hormonas, que são moléculas orgânicas segregadas em células do siste ma endócrino e que vão actuar sobre células-alvo. O sistema endócrino inclui células, tecidos ou mes mo órgãos cuja função é produzir e segregar hormo nas, lançando-as directamente no sangue ou nos flui dos intersticiais.

Homeostasia - Homeostasia - capacidade de coordenação que os seres vivos têm de modo a manter o equilíbrio dinâmico do seu meio interno.

Quando se interrompe a homeostasia, o sistema biológico entra em estado de degradação. Os mecanismos homeostáticos repõem o equilíbrio e o sistema biológico volta ao normal. Se isto não acontecer o sistema biológico encontra o seu fim.

Quando se interrompe a homeostasia, o sistema biológico entra em estado de degradação. Os mecanismos homeostáticos repõem o equilíbrio e o sistema biológico volta ao normal. Se isto não acontecer o sistema biológico encontra o seu fim.

Os animais endotérmicos têm a capacidade de regular a temperatura, mas dentro de determinados limites, quando esses

limites são ultrapassados, a homeostasia entra em ruptura e a sobrevivência do animal é posta em causa.

Os animais endotérmicos têm a capacidade de regular a temperatura, mas dentro de determinados limites, quando esses

limites são ultrapassados, a homeostasia entra em ruptura e a sobrevivência do animal é posta em causa.

Amplia a resposta em vez de reverter o sistema para um ponto, devido a este facto, este feedback não é utilizado por sistemas reguladores. Um exemplo é o do comportamento sexual em que uma pequena estimulação desencadeia um comportamento que leva a uma maior estimulação.

É o que permite a manutenção da homeostasia. Nos sistemas biológicos, a regulação dá-se por este feedback. Um exemplo é a termorregulação porque quando a temperatura corporal aumenta ou diminui, os receptores existentes na pele e no hipotálamo sentem a alteração, levando o cérebro a desencadear uma reacção no sentido de gerar ou libertar calor.

Feedback negativo Feedback positivo

oOs órgãos são controlados e regulados, conforme as alterações do meio interno e externo, através de mecanismos de

retroalimentação ou feedback.  Existem dois tipos de feedback:

Nos animais, os mecanismos de feedback são garantidos pelo sistema nervoso e pelo sistemas hormonal ou endócrimo.

Homeotérmica – capacidade de regular a temperatura interna para

um nível constante. Ex.: mamíferos

Poiquilotérmica – varia

com as alterações de

temperatura do meio

exterior. Ex.: peixes

Endotérmica – depende da

produção de calor por

processos metabólicos para

manter as temperaturas

corporais. Ex.: Rato

Ectotérmica – depende das fontes de calor externas para a

conservação das funções metabólicas. Ex.: Lagarto

Assim, facilmente se compreende que a temperatura seja um factor limite, que condiciona a vida dos seres vivos. Isto é, a vida só é possível dentro de determinados valores, que variam de espécie para espécie.

Termorregulação - conjunto de mecanismos que permitem a regulação da temperatura corporal interna, de modo aos valores da temperatura serem compatíveis com os valores do exterior.

Termorregulação - conjunto de mecanismos que permitem a regulação da temperatura corporal interna, de modo aos valores da temperatura serem compatíveis com os valores do exterior.

O sistema nervoso regula a temperatura corporal através de mecanismos de feedback negativo, dado que o efeito vai contrariar a causa, conseguindo-se a manutenção da temperatura corporal.

Osmorregulação - mecanismo que permite regular o processo osmótico a que os animais são sujeitos.

Osmorregulação - mecanismo que permite regular o processo osmótico a que os animais são sujeitos.

Osmoconformantes Osmoconformantes Osmorreguladores Osmorreguladores

animais aquáticos que não sofrem osmose, pois a tonicidade das células e líquidos corporais é equivalente à da água salgada. Estes animais não têm necessidade de regular a concentração do seu meio interno.

Animais em que a tonicidade interna não é a mesma que a tonicidade do local onde vivem. Logo, tem necessidade de controlar a quantidade de água que entra e sai do corpo por osmose.

Os tubarões possuem um glândula no intestino reto, que elimina pelo ânus os sais em excesso no sangue.

Os peixes ósseas marinhos bebem água salgada e eliminam o excesso de sal ingerido pelas brânquias.

Alguns animais são capazes de ter tonicidade do sangue próxima à da água do mar, devido a síntese e a acumulação no sangue de ureia.A ureia é eliminada sucessivamente pelos rins para o animal poder controlar a quantidade de ureia no sangue.As gaivotas e os albatrozes possuem glândulas nasais que eliminam os sais

em excesso do corpo e as tartarugas possuem as mesmas glândulas mas junto aos olhos.

Os golfinhos e as baleias, não bebem água salgada mas ingerem-na junto com os alimentos. Por isso, o equilíbrio osmótico destes animais consegue-

se devido a eliminação de sais através da urina.

Estes seres vivos eliminam a água absorvida pela urina, no entanto, perdem sais minerais nesse processo. Para compensar a perda, os seres vivos absorvem sais através do epitélio, revestimento das brânquias.

Os animais de água doce têm o problema contrário. As células e os líquidos internos são

hipertônicos em relação ao meios, isto é, absorvem sempre água por osmose.

Estes seres vivos ingerem água, de modo directo ou indirecto, isto é, bebendo água ou comendo alimentos que a contenham. Mas os seres vivos têm de

evitar perder água desenvolvendo camadas impermeáveis. Exemplo: concha dos moluscos terrestres e o exosqueleto dos insectos.

Os artrópodes e vertebrados foram os que desenvolveram os mais eficazes mecanismos de obtenção e economia de

água e sais minerais.

Para os vertebrados terrestres, a osmorregulação consiste em ingerir água e sais em quantidades suficientes, evitando que essas substâncias faltem ou se acumulem no sangue. Os rins são os órgãos encarregados de manter o sangue na tonicidade adequada, através da eliminação dos excessos de água, sais e outras substâncias osmoticamente activas na urina.

Os animais terrestres, eliminam água por evaporação nas superfícies respiratórias e da pele, através dos

fenómenos de excreção urinária e eliminação das fezes. Estes animais também necessitam de manter água e

para isso utilizam o sistema excretor muito eficiente e a ingestão abundante de água.

Os anelídeos (ex.: minhoca), apresentam um sistema excretor constituído por unidades filtradoras designadas nefrídeos. Estes, encontram-se aos pares em cada segmento do anelídeo. Esta estrutura é constituída por um funil rodeado de cílios, que recolhe o fluido corporal do segmento anterior e à medida que o fluido se vai deslocando, dá-se a reabsorção de algumas substâncias para o organismo, que passam para os capilares.A urina produzida é muito diluída, efectuando-se perdas de água significativas, que para compensar essas perdas, há entrada de elevadas quantidades de água pela pele, devido a fenómenos osmóticos.

Sistema excretor da minhoca:

Os insectos e as aranhas possuem um sistema excretor constituído por túbulos de Malpighi, que actuam em conjunto com glândulas especializadas. Os túbulos de Malpighi absorvem substâncias da hemolinfa, mandando-as no intestino, onde se misturam com as fezes. As glândulas do recto, reabsorvem a água e alguns sais, libertando-se para o exterior os produtos de excreção.Os órgãos de excreção dos vertebrados são os rins, formados por milhares de unidades filtradoras.Os rins eliminam as substâncias tóxicas do organismo, são os principais órgãos responsáveis pela regulação do volume e composição do meio líquido interno dos animais.

Gafanhoto:

As aves têm grandes perdas de água devido à quantidade de energia despendida no voo. O elevado nível metabólico conduz a grandes perdas de água, que são compensadas com a produção de urina, que é muito concentrada. As aves marinhas (e alguns répteis) ingerem água salgada com o alimento, mas os seus rins não conseguem manter o equilíbrio interno, o excesso de sal é eliminado através das glândulas nasais.Estas glândulas são tubos ramificados que terminam em bolsas cujas células absorvem e eliminam sal do sangue que circula nos capilares envolventes.

As aves marinhas excretam o excesso de sal através das glândulas nasais:

Nos mamíferos o sistema urinário é formado por um par de rins, de ureteres, pela bexiga urinária e pela uretra.

Os rins contêm mais de um milhão de nefrónios. Cada nefrónio possui uma cápsula de Bowman que envolve um conjunto de capilares, formando um glomérulo. A cápsula de Bowman liga-se ao tubo contornado proximal, que se prolonga pela ansa de Henle, seguindo do tubo contorna do distal, este acaba no tubo colector.

O sangue chega ao nefrónio pela arteríola aferente, que passa pelas ramificações do novelo de capilares, que constitui o glomérulo de Malpighi. Os capilares unem-se de novo e formam a arteríola eferente, originando uma nova rede de capilares que envolve os tubos contornados e a ansa de Henle.

O processo de excreção envolve três fenómenos: filtração, reabsorção e secreção.

A filtração do sangue ocorre quando substâncias, como a água, ureia, aminoácidos e sais, passam dos capilares do glomérulo para a cápsula de Bowman. Estas substâncias constituem o filtrado glomerular, que é idêntico ao plasma sanguíneo em termos de composição, sendo a única diferença é que as macromoléculas não são capazes de atravessar as paredes dos capilares e da cápsula de Bowman.

A reabsorção faz-se por transporte activo do filtrado para os capilares envolventes.A secreção é um processo que ocorre simultaneamente coma reabsorção, mas em sentido oposto. Esta diferença é explicada pois 98% da água do filtrado é reabsorvida, ao longo do neufrónio, por fenómenos osmóticos. Como existe reabsorção de sais, o meio tende a ser hipertónico e a água difunde-se dos tubos contornados e da ansa de Henle para os capilares.

A quantidade de água reabsorvida e a concentração da urina, depende da permeabilidade das paredes do tubo contornado distal e do tubo colector. É controlada pela hormona antidiurética – ADH, produzida pelo hipotálamo.

A quantidade de água reabsorvida e a concentração da urina, depende da permeabilidade das paredes do tubo contornado distal e do tubo colector. É controlada pela hormona antidiurética – ADH, produzida pelo hipotálamo.

Quando ocorre diminuição da quantidade de água no meio interno:

Quando se verifica um aumento da quantidade de água no meio interno:

Trata-se de um mecanismo de feedback negativo em que o efeito contraria a causa.