Sistema circulatório

A função do sistema circulatório é de transportar substâncias pelo corpo. O oxigênio e a glicose para os tecidos, pra que aja a produção de energia, e o gás carbônico e outras excretas são eliminados pelas células e transportados para o sistema respiratório e urinário são exemplos da importância do sistema circulatório no corpo humano. 

Esse sistema é formado pelo coração, artérias e veias. As duas últimas se ramificam tornando-se bem finas formando os capilares sanguíneos. A circulação do sangue no corpo pode ser dividida em duas etapas: a pequena circulação, aonde o sangue venoso (rico em gás carbônico e pobre em oxigênio) vai do coração até o pulmão, eliminando o CO2 e sendo oxigenado passando a ser chamado sangue arterial (rico em O2 pobre em CO2), e a grande circulação onde o sangue arterial é levado para todo corpo e traz de volta pro coração o sangue venoso. 

Na maior parte do sistema circulatório veias transportam sangue venoso e artéria sangue arterial. Mas nem sempre sangue isso acontece, pois na pequena circulação o sangue venoso é levado até o pulmão pela artéria pulmonar e ao sair do pulmão, o sangue arterial vai até o coração pela veia pulmonar.

Para fazer circular um líquido dentro de um sistema de tubos, é necessária uma bomba. Essa bomba é, no sistema circulatório humano, o coração. Uma das características mais notáveis do coração como bomba é a sua capacidade de ajuste às necessidades do corpo.

Cada vez que o coração bate, a pressão do sangue sobe, principalmente perto do coração, e cai na medida em que o coração relaxa. O ciclo se repete, dando lugar às conhecidas pressões máxima (durante a contração do ventrículo esquerdo) e mínima (durante a fase de relaxamento do ventrículo esquerdo), que podem ser medidas, por exemplo, em uma artéria no braço. Claro que a pressão não é igual em todo o sistema circulatório. Ela é maior no coração e nas grandes artérias, e bem mais baixa nas veias.

O seu coração trabalha por si próprio, você não o regula conscientemente. Lembra da relação com atividade física? O primeiro ponto para esclarecer como o coração funciona é entender que o coração é um músculo do tipo esquelético, que tem a sua atuação modificada por estímulos nervosos e endócrinos, mas não depende deles para se contrair. Este fato é conhecido há muito tempo, pois corações de vertebrados (incluindo de humanos), quando isolados, continuam batendo durante um tempo. Um coração de rã mantido em solução fisiológica oxigenada pode continuar batendo durante horas! Células especializadas, chamadas marcapasso, determinam o ritmo dos batimentos. Essas células estão concentradas em uma região específica na aurícula direita e enviam um sinal elétrico que se propaga muito rapidamente por todo o coração, fazendo-o contrair de maneira organizada, primeiro os átrios e depois os ventrículos.

Mitose e Meiose

Todas as células de qualquer planta ou animal surgiram a partir de uma única célula inicial - o óvulo fecundado - por um processo de divisão. O óvulo fecundado divide-se e forma duas células-filhas idênticas, cada uma das quais contém um jogo de cromossomos igual ao da célula parental. Depois, cada uma das células-filhas volta a se dividir, e assim continua o processo. 

Nesta divisão, chamada de mitose, duplica-se o número de cromossomos (ou seja, o ADN) e cada um dos jogos duplicados constituirá a dotação cromossômica de cada uma das duas células-filhas em formação. A mitose nos seres pluricelulares é responsável pelo crescimento, devido ao aumento do número de células e reposição das células mortas, por exemplo, a epiderme é renovada a cada 28 dias.

Na formação dos gametas, acontece uma divisão celular especial das células germinais, chamada de meiose, na qual se reduz à metade sua dotação cromossômica; só se transmite a cada célula nova um cromossomo de cada um dos pares da célula original.

A divisão celular é composta por duas grandes etapas ou fases: a interfase e a mitose. A interfase é composta por três fases. (a) Fase G1: é a fase de crescimento geral e produção de organelas citoplasmáticas; (b) Fase S: é a fase durante a qual o material genético, o ADN, é duplicado; (c) Fase G2: é a fase durante a qual formam-se as estruturas que vão fazer parte da etapa seguinte, a mitose. A interfase ocupa cerca de 90% a 95% do ciclo celular.

A fase seguinte, a mitose, exige de 5% a 10% do tempo de duração do ciclo celular. A mitose é dividida em quatro subfases. 

Prófase: Durante a prófase, ocorre duplicação dos centríolos, a formação de ásteres ao redor dos mesmos e formação do fuso mitótico.

Enquanto os cromossomos iniciam a sua condensação, o nucléolo e a carioteca desintegram-se até desaparecer, e os cromossomos ligam-se ao fuso mitótico através do centrômero.

Anáfase: Separação das cromátides irmãs, que passam a formar cromossomos simples (fita única). Fibras do fuso tracionam os cromossomos para os polos.

Telófase: Ocorre a citocinese, divisão do citoplasma.

Os cromossomos descondensam-se e desaparece o fuso mitótico.

No final da telófase, temos duas células - filhas idênticas entre si e idênticas à célula - mãe.

Importante: Os vegetais superiores não possuem centríolo (mitose acêntrica), e, portanto, não formam ásteres (mitose anastral).

A citocinese nos vegetais é chamada centrífuga devido à formação de vesículas no centro da célula, que se dividem para periferia. Ocorre a fusão das mesmas, formando uma placa que separa as duas células filhas.

CITOCINESE: É o processo de clivagem e separação do citoplasma. A citocinese tem inicio na anáfase e termina após a telófase com a formação das células filhas.

Após a mitose as células - filhas entram em grande atividade metabólica – interfase.

Durante a interfase, ocorre intensa síntese de RNA e proteínas nos períodos G1 e G2, e duplicação do DNA no período S.

               

Durante o ciclo celular, ocorrem modificações na quantidade de DNA, mas não no número dos cromossomos.  Ocorrem também modificações na estrutura dos cromossomos, observe as mudanças abaixo:

Meiose

A meiose é o processo de divisão celular responsável pela formação dos gametas (nos animais) e esporos (nos vegetais). Todas as células somáticas contêm um número diploide de cromossomos (46 ou 23 pares), mas os gametas contêm um número haploide de cromossomos, 23. Esse número, característico das células germinativas masculinas e femininas, é obtido por meio de um processo especial chamado meiose, que consiste de duas divisões celulares. Há muitas semelhanças entre a mitose e a meiose. Entretanto, há três diferenças cruciais entre os dois processos:

- a meiose ocorre em duas etapas que implicam em duas divisões sucessivas e como resultado temos quatro núcleos novos e não dois como na mitose simples; 

- os núcleos resultantes da meiose não são necessariamente idênticos, ao contrário do que acontece na mitose simples. Os quatro núcleos têm cada um a metade dos cromossomos do núcleo-pai; 

- no início da meiose os cromossomos formam pares homólogos, isto é: cada cromossomo forma par com outro cromossomo que tem a mesma forma e tamanho.

Através desse processo, a espécie mantém constante o seu número de cromossomos (devido e redução) e aumento da variabilidade genética (crossing – over).

Na meiose, ocorrem duas divisões celulares consecutivas; observe abaixo o esquema geral da meiose:

Fase da meiose

Meiose I

Prófase I : A prófase I é de longa duração e muito complexa. Os cromossomos homólogos se associam formando pares, ocorrendo permuta ( crossing-over) de material genético entre eles. Vários estágios são definidos durante esta fase: Leptóteno, Zigóteno, Paquíteno, Diplóteno e Diacenese.

Leptóteno: os cromossomos duplicados começam a se condensar-se.

Zigóteno: ocorre o pareamento dos homólogos (sinápse)

Paquíteno: ocorre a permutação ou crossing – over, ou seja rocas de fragmentos entre as cromátides dos cromossomos homólogos.

Diplóteno: os cromossomos homólogos começam a afastar-se um do outro.

Nas regiões onde ocorrem as permutações, aparece uma figura em X, denominada quiasma.

Diacenese: terminalização dos quiasmas.

Os centríolos migram para os polos opostos, surgindo os ásteres e o fuso, desaparecem a carioteca e o núcleo.

Metáfase I: os cromossomos homólogos estão pareados, ocupando a faixa equatorial.

Anáfase I: separação dos cromossomos homólogos, são arrastados para os polos opostos da célula.

Telófase I: Ocorre a citocinese (divisão do citoplasma) com a formação de duas células filhas haploides (n). Reaparecem o nucléolo e a carioteca desaparece o fuso acromático e os cromossomos descondensam-se parcialmente.

Meiose II

Prófase II: desaparecem os nucléolos e a carioteca; os centríolos duplicam-se, caminham para os polos, surgindo o fuso acromático.

Metáfase II: Os cromossomos, condensados, ocupam a região equatorial.

Anáfase II: Separação das cromátides – irmãs, que são puxadas para os polos opostos, duplicação dos centrômeros.

Síntese de proteínas

 

As proteínas que podem ser enzimas, hormônios, pigmentos, anticorpos, realizam atividades específicas no metabolismo dos seres vivos. São produzidas sob o comando do DNA.

Observe o exemplo abaixo:

Proteínas	Funções
Pepsina	Degração de proteínas
DNA- polimerase	Síntese de DNA
Hemoglobina	Transporte de oxigênio
Miosina	Contração muscular
Insulina	Controle da glicose

O albino não produz melanina, porque o seu gene apresenta algumas diferenças em relação ao gene das pessoas normais.

O gene determina o fenótipo do ser vivo, através da síntese de proteínas específicas.

A informação para a síntese das proteínas está codificada no DNA; o código empregado  nessa linguagem é conhecido por código genético.

No código genético, cada palavra é uma sequência de 3 bases nitrogenadas – códon – que corresponde a um aminoácido. O código do DNA abaixo é transmitido para o RNA, conforme a tabela abaixo:

Código no DNA	Código no RNA	Aminoácidos	Abreviação do aminoácido
AAA	UUU	Fenilalanina	(Phe)
AAC, GAG	UUG, CUC	Leucina	(Leu)
CAA	GUU	Valina	(Val)
CCG, CCT	GGC,GGA	Glicina	(Gly)
CTT	GAA	Ácido glutâmico	(Glu)
GTA	CAU	Histidina	(His)
TGT	ACA	Treonina	(Thr)
AGG	UCC	Serina	(Ser)
GGG	CCC	Prolina	(Pro)

Vários códigos podem codificar o mesmo aminoácidos (degenerado) e os mesmos aminoácidos são codificados pelos mesmos códons em todos os seres vivos (universal).

Etapas da síntese proteica

Transcrição ‡ formação do  RNAm->  núcleo

Ativação           ligação dos dos      ‡ aminoácidos  ‡ citoplasma aminoácidos       ao RNAt

Tradução ‡ encadeamento dos                     aminoácidos       ‡ ribossomos                     formando a                       proteína

Transcrição

O RNAm sai do núcleo levando a mensagem do DNA para o citoplasma, onde se liga aos ribossomos.

Ativação dos aminoácidos

O RNAt captura aminoácidos dissolvidos no citoplasma e leva-os até os ribossomos. Em uma das extremidades do RNAt, aparece uma trinca de bases, chamada anticódon, que especifica o aminoácido.

Tradução

Nos ribossomos ocorre a entrada do RNAm, o primeiro códon ligase ao sítio um do ribossomo; em seguida, ocorre a ligação do anticódon do RNAt carregando o aminoácido correspondente, ocorrendo o encadeamento de vários aminoácidos, formando a proteína.

Ácidos nucléicos

 

Os ácidos nucléicos – DNA (ácido desoxirribonucleico) e o RNA (ácido ribonucleico) – são substâncias essenciais para os seres vivos, pois mantêm a informação genética que controla a atividade celular e a hereditariedade.

Eles aparecem em todos os seres vivos, exceto nos vírus que apresentam DNA ou RNA, mas nunca os dois.

Os ácidos nucléicos são formados por um grande número de unidades chamadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado por três tipos de moléculas: açúcar, base nitrogenada e fosfato.

A ligação entre os nucleotídeos da mesma cadeia é feita entre o fosfato de um nucleotídeo com a pentose de outro nucleotídeo, enquanto que a ligação entre os nucleotídeos das cadeias diferentes é feita pelas pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas.

No DNA, devido à afinidade molecular, a base nitrogenada adenina somente se liga à timina, e a citosina sempre se liga à guanina.

A – T

C - G

Existem vírus com DNA formado por apenas uma cadeia  incompleta.

O RNA é formado por uma cadeia única de nucleotídeos. Os nucleotídeos do RNA apresentam fosfato, açúcar – ribose (pentose) e as bases nitrogenadas; adenina, guanina, citosina e uracila.

Tipos de RNA e suas funções:

Mensageiro (RNAm): copia a mensagem genética do DNA

Transportador (RNAt): transporta os aminoácidos do hialoplasma para os ribossomos.

Ribossômico (RNAr): componente estrutural dos ribossomos.

	DNA	RNA
	Desoxirribose	Ribose
Pentose
Bases pirimídicas	Citosina e timina	Citosina e uracila
	Duas	Uma
Cadeias
Localização	Principalmente no	Núcleo e
	núcleo	citoplasma
	Hereditariedade e controle da atividade celular	Síntese de proteínas
Função

Replicação

Replicação ou duplicação do DNA é chamada semi – conservativa, ou seja cada molécula–filha conserva metade da molécula–mãe, observe a figura abaixo:

Reaplicação do DNA   ..

Ocorre o rompimento das pontes de hidrogênio que ligam as bases nitrogenadas: as duas fitas afastam-se.

Os nucleotídeos de DNA livres, encaixam –se nas duas fitas que se afastaram. As cadeias – mãe servem de molde para a formação de duas novas cadeias de DNA, lembrando que o processo é ativado pela enzima DNA – polimerase.

Transcrição

Transcrição é o processo em que o RNA é sintetizado pelo DNA; a enzima atuante é a RNA – polimerase.

Ocorre a separação das fitas do DNA, devido ao rompimento das pontes de hidrogênio; em seguida, os nucleotídeos livres de RNA se encaixam em uma das cadeias de DNA, chamada cadeia ativa.

A molécula de RNA (fita única) desprende-se do DNA e reestabelece as pontes de hidrogênio entre as duas cadeias do DNA.