Atividade prática: Trocas gasosas

Atividade prática: Trocas gasosas nas Plantas

Atividade prática: Trocas gasosas nos Animais

Pode utilizar ameijoas ou mexilhões

Muitos seres vivos realizam a respiração celular para produzir energia. Durante esse processo, utilizam matéria orgânica (C6H12O6) e oxigénio, produzem energia e libertam dióxido de carbono e água. 

Nos animais o ar inspirado é rico oxigénio e o ar expirado é rico em dióxido de carbono. Estes movimentos de ventilação pulmonar são facilmente observados observados. 

O indicador de repolho roxo é um líquido roxo que se torna vermelho quando misturado com um ácido e azul quando misturado com uma base. O dióxido de carbono vai combinar-se com a água e formar ácido carbónico.

Nesta experiência, vamos observar a expiração de dióxido de carbono em seres humanos. 

Procedimento:

1. Numere 3 tubos de ensaio
2. Encha 1/3 do tubo de ensaio 1 com o indicador de pH.
3. Use uma palhinha para soprar na solução do tubo 1 durante 30s.

Nota: Apenas sopre na palhinha, não sugue porque pode engolir a solução de repolho roxo. Quando precisar respirar, afaste-se da palhinha, inspire e depois sopre a palhinha. Anote as suas observações na tabela de dados.

4. Encha 1/3 do tubo de ensaio 2 com o indicador de pH. Adicione a mesma quantidade de água gaseificada ao tubo. Anote suas observações.
5. Encha 1/3 do tubo 3 com o indicador de pH. Compare-o com os outros tubos.

Podemos também realizar uma experiência para verificar se plantas liberam dióxido de carbono como produto da respiração celular. 

In: http://www.fef.br (pág. 67)

Procedimento:

1. Encha cada um dos tubos de ensaio com 1/3 de indicador de pH de repolho roxo. 

2. Use a pinça para colocar uma pequena camada de algodão sobre a solução indicadora de pH nos tubos. 

É muito importante que o algodão não toque na solução, então deixe algum espaço entre as camadas. Se molhar o algodão, retire-o e faça de novo. Coloque algodão suficiente para preencher 2/3 do tubo. 

3. Coloque 3-4 feijões germinados em cima do algodão no tubo de ensaio 1, 3-4 feijões não germinados no tubo de ensaio 2 e nada no tubo 3. 

4. Anote a cor inicial da solução de cada tubo. 

5. Feche o tubo de ensaio com a rolha com cuidado e cubra todos os tubos com papel alumínio. 

6. Deixe os tubos de ensaio em uma estante por 24 horas. Anote qualquer mudança.

 In: In: http://www.fef.br (pág. 68)

Resultados:

  In: http://www.fef.br (pág. 65)

 In: https://webstorage.cienciaviva.pt

Fermentação e respiração aeróbia

Exame Nacional de Biologia e Geologia 2020 - 2.ª Fase - Grupo II

Atividade prática: Sistema respiratório

Atividade prática: observação e dissecação do sistema respiratório de um porco

Procedimento Experimental:

1. Observa o aspeto exterior das estruturas do sistema respiratório procurando identificar as estruturas visíveis;
2. Observa a cor dos pulmões, aperta-os um pouco e sente a sua consistência; 
3. Introduz numa das extremidades da palhinha na traqueia e sopra; 
4. Observa o que acontece; 
5. Com o bisturi separa um dos pulmões das restantes estruturas; 
6. Faz um corte longitudinal no pulmão, de modo a tornar possível a observação da sua constituição interna; 
7. Procura identificar as estruturas visíveis; 
8. Corta o outro pulmão e coloca-o numa tina com água; 
9. Cobre-o todo com água e aperta-o; 
10. Observa o que acontece. 

Elabora um registo da morfologia do sistema respiratório observado.
Descreve as características dos pulmões, os processos necessários à inspiração e expiração e o processo de hematose pulmonar.

Atividade prática: construção de um modelo do mecanismo de ventilação pulmonar

Constrói um simulador do mecanismo de ventilação pulmonar em casa com a família.



Apresente na turma o modelo construído em casa.

#EscolaVirtual - Ventilação pulmonar

Prepare a discussão do modelo:

• Estabeleça as analogias (relações) possíveis entre as partes do modelo e o organismo humano.
• Utilize o modelo para mostrar como as alterações da pressão interna do organismo humano tornam possível a inspiração e a expiração. Explique passo a passo a expiração e a inspiração.
• Indique as limitações do modelo.

Sistema respiratório e saúde

In: http://www.sppneumologia.pt/

Patologias respiratórias

In: https://pulmonale.pt/

Efeitos do fumo do cigarro nos pulmões

Compreender que os cigarros podem danificar o sistema respiratório.

Os perigos do fumo do cigarro

Conhecer alguns dos efeitos que as diversas substâncias químicas presentes no fumo do cigarro têm no corpo.

Opte Por Amar Mais - campanha do SNS

Trocas gasosas nos seres vivos

Para viver, os seres aeróbios necessitam da entrada constante de oxigénio para as células e da eliminação eficaz do dióxido de carbono que se forma como resíduo das reações metabólicas.

 

Trocas gasosas nos Protistas (protozoários e algas) e Fungos (leveduras, bolores e cogumelos)

 In: http://www.cientic.com

Difusão simples de gases através da membrana plasmática

Trocas gasosas nas Plantas

 In: http://www.cientic.com

 In: https://www.cientic.com

#WikiCiências - Trocas gasosas em Plantas

#EscolaVirtual - Transpiração nas plantas

#EscolaVirtual - Fatores que afetam a abertura e o fecho de estomas

#EscolaVirtual - Fatores que influenciam as tocas gasosas nas plantas

#EscolaVirtual - Funcionamento dos estomas

#EscolaVirtual - Funcionamento dos estomas - transporte ativo

#WikiCiências - A turgescência das células guarda é afetada por diversos fatores

A pressão de turgência das células guarda depende de vários fatores, como por exemplo:

• o Ph do meio (Ph ácido fecha o estoma);
• humidade do ar (pouca humidade fecha o estoma);
• concentrações de iões (meio hipertónico abre o estoma);
• o dióxido de carbono (concentrações elevadas de CO2 leva ao fecho do estoma);
• a intensidade luminosa (estoma abre com luz e fecha sem luz) etc.

Os iões potássio entram nas células guarda por transporte ativo e a água entra por osmose e a célula fica turgida e o estoma abre. Quando os iões potássio saem a água sai por osmose o estoma fecha.

 In: https://colegiovascodagama.pt

Trocas gasosas nos Animais

As trocas gasosas ocorrem ao nível das superfícies respiratórias por difusão simples. Existem vários tipos de hematose consoante a superfície em que ocorrem as trocas:

• hematose cutânea: ocorre entre o sangue e a superfície do corpo do animal, dada a elevada vascularização do epitélio e a manutenção da humidade superficial. Este tipo de hematose é comum nos anelídeos e anfíbios.
• hematose traqueal: nos insetos e outros artrópodes terrestres, as trocas gasosas ocorrem ao nível de um sistema de canais – as traqueias.
• hematose branquial: ocorre entre o sangue e as brânquias, típico dos animais aquáticos
• hematose pulmonar: ocorre entre o sangue e os pulmões, típico dos vertebrados que possuem estes órgãos especializados – os pulmões

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As estruturas especializadas que asseguram as trocas dos gases respiratórios, isto é, através das quais os gases respiratórios entram e saem do organismos denominam-se superfícies respiratórias. Apesar da grande diversidade, as superfícies respiratórias apresentam um conjunto de características comuns que permitem uma difusão eficiente dos gases:

• são superfícies húmidas, favorecendo a difusão dos gases
• são superfícies finas, constituída, em regra, por uma única camada de células epiteliais
• são superfícies vascularizadas, permitindo a difusão indireta
• possuem uma morfologia que permite um grande área de contacto entre os meios interno e externo

In: https://wikiciencias.casadasciencias.org

Nos animais mais simples, como a hidra (Filo Cnidária) e a planária (Filo Platelmintes), a troca de gases faz-se diretamente do meio para as células por difusão simples.

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Na minhoca (Filo anelídeos) ocorre difusão indireta (o sistema circulatório intervém na distribuição dos gases) na superfície corporal (tegumento - hematose cutânea)

#EscolaVirtual - Estruturas respiratórias da minhoca (anelídeo)

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Nos insetos (Filo artrópodes) ocorre difusão direta (o sistema circulatório não intervém na distribuição dos gases) por traqueias (hematose traqueal)

#EscolaVirtual - Estruturas respiratórias da barata (inseto)

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Vertebrados (Peixes, Anfíbios, Repteis e Mamíferos)

Peixes - Difusão indireta com hematose branquial (em contra corrente)

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Anfíbios - Difusão indireta com hematose pulmonar e cutânea 

#EscolaVirtual - Estruturas respiratórias da rã (anfíbio)

Repteis, Aves e Mamíferos - Difusão indireta com hematose pulmonar

Aves - Sacos aéreos

As aves são animais com uma atividade metabólica muito elevada, necessitando de elevadas quantidades de oxigénio. Os pulmões das aves apresentam uma grande superfície respiratória e uma eficiente ventilação pulmonar.

Os pulmões contactam com os sacos aéreos, que se enchem de ar e possibilitam o fluxo gasoso contínuo num só sentido – sacos aéreos posteriores, pulmões, sacos aéreos anteriores. A eficácia deste sistema é explicada pelo excelente sistema de ventilação pulmonar que integra dois movimentos inspiratórios e dois expiratórios:

• 1^a inspiração o ar atravessa os brônquios até aos sacos aéreos posteriores
• 1^a expiração o ar passa dos sacos posteriores para os pulmões onde ocorre a hematose
• 2^a inspiração o ar passa dos pulmões para os sacos anteriores e entra novo ar nos sacos posteriores
• 2^a expiração o ar é expelido dos sacos anteriores em direção à traqueia para o exterior e o ar dos sacos posteriores passa para os pulmões, saindo deles ar que passará para os sacos anteriores

As inspirações e as expirações alternadas permitem uma hematose sempre com ar renovado, ao nível de finos canais intrapulmonares, os parabrônquios. O ar passa nesses canais em sentido oposto ao da circulação sanguínea pulmonar – mecanismo de contracorrente – que tal como nos peixes aumenta a eficiência da hematose.

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Mamíferos

Nos mamíferos os pulmões estão localizados na caixa torácica. Aos pulmões junta-se um eficiente sistema respiratório constituídos por vias respiratórias – fossas nasais, faringe, laringe, traqueia e brônquios, que permitem não só um movimento bidireccional do ar, entre o interior e o exterior dos pulmões como o progressivo aquecimento do ar e a retenção de partículas em suspensão contidas no ar diminuindo possíveis contaminações dos organismos por substâncias estranhas. Os pulmões são constituídos por milhões de alvéolos, revestidos por um epitélios simples, cobertos de muco e altamente vascularizados por capilares sanguíneos com uma membrana muito fina, o endotélio.

A ventilação pulmonar é feita por movimentos de contracção e relaxamento dos músculos da cavidade torácica, (intercostais e diafragma). Durante a inspiração os músculos contraem, aumentando o volume do tórax. O aumento de volume torácico provoca uma diminuição da pressão alveolar em relação à pressão do ar no exterior, provocando a entrada de ar nos pulmões. A expiração, pelo contrário, é um processo passivo em que os músculos relaxam, o tórax diminui de volume, aumentando a pressão alveolar e a consequente saída do ar para o exterior.

A hematose alveolar depende da diferença de pressão parcial do oxigénio e do dióxido de carbono entre os alvéolos e os capilares sanguíneos. A pressão parcial de oxigénio nos alvéolos pulmonares é maior do que nos capilares sanguíneos e o gás difunde-se dos alvéolos para os vasos. No caso do dióxido de carbono, a pressão parcial é superior nos capilares, dando-se a difusão no sentido contrário, dos vasos para os alvéolos.

O mesmo acontece ao nível celular, em que a pressão parcial do oxigénio é menor nas células do que nos capilares, e a pressão parcial de dióxido de carbono é superior nas células, fazendo com que o oxigénio se difunda dos capilares para as células e o dióxido de carbono das células para os capilares.

In: https://wikiciencias.casadasciencias.org

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Homem - Sistema Respiratório - Pulmões e vias respiratórias

#EscolaVirtual - Constituintes e funções do sistema respiratório

 In: http://www.cientic.com

#EscolaVirtual - Hematose alveolar e hematose tecidular

#EscolaVirtual - Difusão dos gases respiratórios

Trocas gasosas - Hematose alveolar e hematose tecidular



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Movimentos respiratórios - ar inspirado e ar expirado

#EscolaVirtual - Ventilação pulmonar

#ColégioVascoDaGama - U3-Transformação e utilização de energia pelos seres vivos

Transporte de gases no sangue:

• Transporte de O2 no sangue
• Transporte de CO2 no sangue

Importância económica da fermentação

A fermentação é um processo utilizado há milhares de anos pelo ser humano. Mesmo antes de compreender como ocorria, já era utilizado para a produção de bebidas, como vinho e cerveja, e alimentos, como o pão.

Investiga a grande importância económica para a sociedade atual deste processo bioquímico.

 in: https://www.biologianet.com/

Para saber mais - CIENTIC - Fermentação

Atividade prática: Produção de iogurtes

#ACasaÉUmLaboratório - Vamos fazer iogurtes!

O iogurte é feito a partir do leite, através de um processo de fermentação realizado por bactérias.
Esta atividade necessita de supervisão de um adulto devido à necessidade de aquecer o leite e manusear leite quente.

 In: https://img.circuitoscienciaviva.pt

Atividade Prática: Fabrico de pão

#ACasaÉUmLaboratório - Hoje sou padeiro!

Diz o ditado: “Casa onde não há pão, todos ralham e ninguém tem razão”
Os três seres vivos envolvidos no fabrico do pão – o grão de trigo, um micróbio Saccharomyces cerevisiae) e o homem – trabalham em verdadeira harmonia, de modo a levarem a cabo uma complexa teia de alterações químicas e físicas, cujo resultado é o pão, saboroso e fofo, presente em todas as mesas.

 In: https://img.circuitoscienciaviva.pt

Atividade prática: Produção de requeijão

Transformação e utilização de matéria pelas células

 A matéria que chega às células é utilizada na produção de energia e na  biossíntese.

O conjunto de reações que ocorrem nas células constitui o metabolismo celular e compreende reações de anabolismo e catabolismo. 

#EscolaVirtual - Metabolismo celular

In: https://www.casadasciencias.org

Os processos catabólicos (de produção de energia) podem ocorrer na ausência ou na presença de oxigénio

Fermentação celular (em anaerobiose - sem O2)

Glicólise + redução do ácido pirúvico

In: https://www.casadasciencias.org

Durante a glicólise consomem-se 2 ATP, que funcionam como energia de ativação, e formam-se 4 ATP e 2 NADH, pelo que, o rendimento energético desta via bioquímica é de 2 ATP e 2 NADH por molécula de glicose.

#EscolaVirtual - Fermentação

Fermentação alcoólica e fermentação láctica

In: https://www.casadasciencias.org

#EscolaVirtual - Fermentação alcoólica

#EscolaVirtual - Fermentação lática

Para saber mais - CIENTIC - Fermentação

Respiração celular ou respiração aeróbia (com O2)

Glicólise + ciclo de Krebs + fosforilação oxidativa

#EscolaVirtual - Respiração aeróbia