Aula prática 3

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA/ FCAV
BIOFÍSICA (AULA PRÁTICA)
BIOELETROGÊNESE/ATIVIDADE ELÉTRICA NA TUVIRA
(Protocolo CEUA nº 3176/17)
Introdução
Diversos animais podem orientar-se com precisão em relação a campos elétricos e
magnéticos. O peixe Gymnotus carapo, da superfamília Gymnotoidei da América do Sul gera
campos elétricos fracos com órgãos elétricos localizados na cauda. Os peixes são capazes de captar
distorções no seu campo elétrico, de modo que não só conseguem perceber objetos a sua volta,
como também distinguir objetos que produzam campos elétricos, semelhantes aos seus.
Demonstrou-se que em algumas espécies a variação da freqüência de descargas do órgão elétrico é
usada para ameaçar e manter dominância em um cardume. Este peixe tem uma visão muito fraca e é
encontrado em águas turvas, sendo que a navegação elétrica capacita-os a enfrentar este problema.
A descarga elétrica é produzida pelos eletrócitos (eletroplacas), que são células musculares
modificadas ou, em certos gêneros, neurônios especializados. Estes geram potenciais, seguindo o
mesmo princípio de um músculo simples ou uma célula nervosa. Os órgãos elétricos derivados de
células musculares podem produzir descargas mais poderosas que os derivados de neurônios. No
poraquê, o órgão miogênico pode descarregar rapidamente (1ms) corrente de 500 volts. A vantagem
dos órgãos neuroderivados é que eles descarregam com mais frequência, devido a capacidade dos
neurônios de descarregar em taxas mais altas que as células musculares. Certas espécies
descarregam o órgão elétrico mais de 1800 vezes por segundo, dia e noite, durante toda a vida.
Em células musculares normais, a contração é iniciada por um rápido evento elétrico que se
propaga pela célula. Numa célula única, este evento pode atingir de 80 a 100 milivolts. Este
potencial de ação do músculo é gerado como resultado de uma estimulação sináptica proveniente de
um neurônio que traz informações do sistema nervoso central. A maioria dos eletrócitos, assim
como as células musculares das quais são derivados, produz um potencial de ação tudo ou nada,
quando excitados pela informação trazida pelo neurônio inervador. Com os eletrócitos dispostos em
série como pilhas em uma lanterna, e estimulados simultaneamente, as voltagens das descargas das
células individuais se somam. Alguns peixes quando ativos, alimentando-se, perturbados ou de
outro modo excitados, podem aumentar a taxa de descarga em várias centenas por cento. Com este
aumento associado ao estímulo o peixe interroga seu ambiente para detectar objetos e, assim, obter
informações necessárias à sobrevivência.
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O órgão elétrico descarrega em resposta a um sinal de comando do sistema nervoso central,
a partir de um núcleo de células, e é transmitido para a medula espinal por outros neurônios., que se
ramificam para os eletrócitos do órgão elétrico. Estes descarregam uma vez para cada sinal de
comando. Uma descarga máxima será produzida quando todos os eletrócitos descarregarem
simultaneamente. Isso significa que o sinal de comando deve chegar a vários eletrócitos
simultaneamente. O mediador destes impulsos é a acetilcolina.
A cada descarga elétrica, a ponta da cauda (onde se localiza o órgão elétrico) se torna
momentaneamente negativa em relação a cabeça, de modo que o animal é rodeado por um campo
elétrico, cuja configuração vai depender da condutividade da água e da presença de objetos de
condutividade elétrica variável.
Objetivo
O objetivo desta aula é registrar a manifestação elétrica gerada pelo peixe tuvira e suas
modificações causadas por fatores físicos e químicos.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
1) A tuvira deve ser colocada em uma câmara acrílica com água, contendo dois eletrodos na parte
externa.
2) Os eletrodos devem ser conectados a um alto falante, para registro sonoro da descarga do órgão
elétrico do animal.
3) Observe o som produzido com o peixe sem distúrbio.
4) Movimente a tuvira, de modo que ela se sinta incomodada e anote as alterações no som
produzido.
5) Coloque o peixe em água gelada e anote os resultados.
6) Observe a recuperação do animal com a volta da água à temperatura anterior.