Biologia & Geologia

Os seres vivos necessitam de regular o seu interior, fazem assim através de um sistema de feedback/retroalimentação negativa onde um estímulo cria uma mensagem hormonal (química) ou nervosa (eléctrica) que é transmitido a um orgão responsável pela área afectada que, por sua vez, emite uma resposta (química ou eléctrica) que elimina o estímulo.

Começaremos pelo sistema nervoso, o mais rápido.

 

Sistema nervoso (animais só)

O sistema nervoso pdoe ser classificado em dois: o sistema nervoso central (cérebro e espinal medula) e periférico (o resto do corpo)

As mensagens nervosas passam-se através de impulsos eléctricos e de neurónios.

Os neurónios passam impulsos eléctricos das dendrites, que os captam, para a terminação do axónio, onde será passado para outro neurónio.

O axónio tem uma composição muito peculiar. O interior do axónio está carregado negativamente e o exterior, positivamente. Ambos os meios possuem moléculas negativas, mas a presença de bombas sódio-potássio controlam o número de K+ e de Na+ no axónio. Isso significa que a quantidade de K+ dentro da célula não é suficiente para carregar positivamente o neurónio. (Potencial de Repouso : - 70 milivolts)

Quando o neurónio é estimulado (coisa que só acontece quando um estímulo de certa intensidade ocorre), os canais de Na+ numa determinada zona são abertos, isto vai causar uma “enchente” de sódios que vão depolarizar o axónio (potencial de acção: 35 mV).

Isto vai causar a abertura dos canais potássio que vai causar uma repolarização do axónio.

Porém, isto vai originar a abertura dos canais sódio na zona ao lado, provocando assim a propagação do estímulo ao longo do neurónio.

Enquanto esta mensagem é rápida, seres mais evoluídos como os humanos necessitam de uma transferência ainda mais rápida, é aí que entra a bainha de mielina (interrompida nos nódulos de Ranvier), ora, como a bainha é impermeável, os sódio e potássio só podem saír e entrar nos nódulos. Enquanto que num axónio anfíbio, a mensagem propaga-se por 5 metros em x saltos (y segundos), num axónio humano, a mensagem demora x/8 segundos a prcorrer 5 metros, por faz apenas uma fracção muito pequena dos saltos.

Porém, para um neurónio ficar excitado, é preciso que algo o excite. Um neurónio inicial vai ser excitado pelo meio, mas ele tem de passar a sua mensagem a outro neurónio. Ora, nós sabemso que entre dois neurónios exite um espaço, a falha sináptica.

Quando o impulso chega à terminação do axónio, funde uma vesícula contendo substâncias chamadas neurotransmissores com a parede membranar pré-sináptica (antes da sinapse, isto causa a libertação das subtâncias para a fenda. No outro extremo, nas dendrites, encontramos receptores de neurotransmissores que, quando na presença dos mesmos, se abrem e permitem a entrada de iões Na+, causando a propagação do sinal.

Muitas drogas exploram este mecanismo para causar impulsos eléctricos artificiais.

Um exemplo de regulação associada ao sistema nervoso é a Termorregulação, ou seja, a regulação térmica.

Os animais pode ser classificados como homeotérmicos/poiquilotérmicos baseado na sua capacidade de regular a sua temperatura ou falta dela, respectivamente ou endotérmicos/ectotérmicos baseado na fonte de aquecimento (se é interna ou externa).

Este factor limita os meios em que um indivíduo pode estar, pois tem um grande potêncial de letalidade, não obstante a regulação térmica.

Esta regulação é efectuada a partir do hipotálamo e detectado, tanto pelo mesmo, como pela pele. Este estímulo irá gerar uam resposta que será enviada por um impulso nervoso aos órgãos efectores onde se irão gerar as respostas de feedback.

No caso do estímulo se encontrar sob a forma de calor.

No caso do estímulo se encontrar sob a forma de frio.

 

Sistema hormonal (ou endócrino) nos animais:

Quando um estímulo é detectado, certas células produzem hormonas que agem como mensageiros, viajando na corrente sanguínea, sendo detectados pelas células-alvo que depois as assimilam e eliminam o estímulo através de feedback.

Um exemplo de regulação hormonal é a Osmorregulação

 

A regulação dos fluidos corporais e dos tecidos encontra diversas soluções na dependência do ambiente em que os animais vivem. A osmorregulação envolve a troca de sais e de água entre os organismos e o meio externo, de modo a compensar os ganhos ou as perdas inconvenientes. Conclusão os animais podem-se classificar:

· Osmorreguladores – animais cujo organismo regula a pressão osmótica interna de acordo com a mesma no exterior

· Osmoconformantes – animais cujo organismo não regula a concentração de sais nos seus fluidos corporais, logo, a concentração interna desses sais varia de acordo com a sua concentração no exterior.

 

Os animais marinhos correm o perigo da desidratação, ao passo que os de água doce correm o perigo de inundação dos seus tecidos por água.

Os peixes ósseos, aves e répteis marinhos bebem água do mar, substituindo a que perdem por osmose. No entanto, têm de segregar activamente sais para o exterior. Os peixes fazem-no através de células de cloro que existem na base dos filamentos branquiais; as aves e répteis marinhos utilizam uma glândula de sal nasal. A urina é concentrada (isotónica) e em pequena quantidade.

 

Os peixes de água doce não bebem água, substituindo os sais perdidos através da absorção activa nas células de cloro da base dos filamentos branquiais. Os seus rins têm grandes cápsulas e a urina é muito diluída e em grande quantidade (hipotónica).

 

Nos Vertebrados terrestres, os Anfíbios, por exemplo, regulam a taxa de filtração do glomérulo recorrendo à bexiga para retenção de água.

Quanto aos Répteis e Aves, excretam ácido úrico devido à sua grande actividade e perda de água por transpiração. Para além disso, como são animais ovíparos e amníotas, a acumulação de ácido úrico (osmotícamente inactivo e pouco tóxico) no alantóide não põe em risco a sobrevivência do embrião.

 

Os Mamíferos produzem uma urina hipertónica e dispõem de mecanismos hormonais que ajudam a regular o volume de fluidos do corpo.

 

Os animais do deserto, para além de determinados comportamen­tos (como hábitos nocturnos, ausência de glândulas sudoríparas, etc.), têm ansas de Henle extremamente longas a fim de se dar uma reabsorção total de água e não haver perdas deste líquido na excreção.

Essa regulação resulta de mecanismos hormonais de retroalimento negativa. A tonicidade da urina e a quantidade de água reabsorvida nos nefrónios dependem da permeabilidade dos tubos desta estrutura, que por sua vez, é regulada pela ADH.

A unidade funcional renal, que esta envolvida na eliminação de produtos do metabolismo é o nefrónio, este irá ser importante na regulação. Mantém o equilíbrio osmótico dos fluidos internos e excreta substâncias formando urina.

Sistema hormonal nas plantas

As hormonas vegetais influenciam o crescimento das plantas. Esss movimentos podem ser classificados em tropismos e nastias. O primeiro involve crescimento com a mesma direcção (qualquer dos sentido) de um estímulo, o segundo é um movimento cuja direcção não é influenciada pelo estímulo.

 

As hormonas são as seguintes:

 

Auxinas: Produzido através da luz, no ápice das caules, em sementes, nas folhas jovens, nas flores, nos frutos e nos grãos de pólem.

Deposi de criadas, viajam para o lado contrário e estimulam o crescimento de umas células chamadas meristemas, que causam a curvatura da planta em direcção do estímulo.

Graças a esta propriedade, e também ao facto de que as raizes são inibidas quando o caule é estimulado, as auxinas provocam o graitropismo.

Ela inibie o desenvolvimento de gomos (ramos) laterais, establecendo assim uma dominância apical.

Inibe também a abcissão, impedindo que as folhas e os frutos caiam.

Ela desenvolve os frutos e o enraizamente de estacas caulinares.

 

Giberalinas: Alongam, lentamente, os caules. Germinam as sementes, floram as plantas e maturam os frutos.

 

Citoquininas: Promovem a divisão celular merisitimática e estimulam a aparição de gomos laterais, inibindo também o desenvolvimento das raízes. Retardam o envelhecimento.

 

Etileno: Hormona gasosa que matura as células, estimulando a abscissão. Serve como protector, fechando as áreas feridas ou isolando as infectadas.

 

Ácido abscísico: Inibe o crescimento. Contraria a germinação das sementes e o desenvolvimento dos gomos. Fecha os estomas e promove a abscissão.

O desevolvimento da planta depende da interacção entre as hormonas, que estão dependentes do meio.

 

Esta característica pode ser explorada para infundir crescimento articial nas plantas. Usando giberalinas podemos forças as sementes a germinarem numa época não propícia a esse acto, e com um tratamento de auxinas, podemos fazê-las dar fruto.

Isto é de grande utilidade na indústria, porém pode causar mutações prejudiciais na planta, que se vão reflectir na pessoa que a ingere.