A BIOFISICA EXERCICIOS UEG

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS

CENTRO DE ENSINO DE APRENDIZAGEM EM REDE - CEAR

POLO DE APARECIDA DE GOIÂNIA

CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS

DISCIPLINA DE BIOFÍSICA

JOSIENE PEREIRA MARQUES FERNANDES

AO01

Energia, trabalho e termodinâmica. Estrutura atômica da matéria, aplicação e efeitos biológicos.

APARECIDA DE GOIÂNIA- GO

2022

Formulário para Atividade Online – AO 01

Nome da Disciplina:	Biofísica
Cursista:	Josiene Pereira Marques Fernandes
Polo:	Aparecida de Goiania
Tutor:	Prof. Walter Dias Júnior
Turma:	Turma C Ciências Biológicas.
Atividade:

Atividade 1:

Realizar o resumo dos capítulos:

·         Biofísica Essencial (Mourão e Abramov, 2017) Cap. 1 (Noções de Termodinâmica) e cap. 2 (Matéria e Energia) – Disponível na Biblioteca virtual da UEG.

 

·         Biofísica: Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas (Dias, 2011) Unidade I - Introdução à Biofísica – Disponível nos materiais do curso

A Biofísica representa uma síntese entre a Biologia e a Física, enfoca as funções existentes nos organismos vivos explicadas pelas leis da Física teórica, por exemplo, o fluxo do sangue ou a filtração glomerular são explicados por leis da hidrodinâmica, ou seja, explicados pelas leis da Física. 

Biofísica é a ciência interdisciplinar que faz uso das teorias da Física, assim como seus métodos, para resolver as questões da Biologia. É uma forma de enxergar o ser vivo que ocupa lugar no espaço e transforma energia e, portanto, consequentemente, existe em um meio que interage com ele. Portanto, a Biofísica é a ciência que estuda matéria, energia, espaço e tempo nos seres vivos. Neste primeiro momento, nos concentraremos no segundo conceito, o de energia. Este é referido como a capacidade de realizar trabalho.

Iniciando o estudo da biofísica, vamos revisar alguns conceitos.

A matéria é resultado da combinação de elementos (átomos como o carbono ou hidrogênio) que não podem ser decompostos ou convertidos em outros elementos. Essa matéria inanimada que constitui os seres vivos é, portanto, resultado de ligações químicas (interações) que mantêm unidos os átomos de uma mesma molécula ou duas ou mais moléculas.

A molécula de água (H2O), constituída por um átomo de oxigênio (O) e dois de hidrogênio (H) unidos por ligação covalente e que estabelece ligações iônicas com outras moléculas.

A água é uma das moléculas mais abundantes nas células. Lehninger define a água como uma substância com propriedades físicas incomuns. A molécula de água se dissocia o tempo todo, e os produtos de ionização da água, os íons H + e OH.  As pontes de H são que mantem as moléculas da água unidas.

Outros tipos de interações não-covalentes contribuem para manter a associação entre as moléculas de uma célula. Essas forças são: pontes de hidrogênio, ligações iônicas (atração eletrostática entre átomos de cargas opostas, como o Na + e o Cl - formando o NaCl) e as atrações de Van der Waals (nuvem eletrônica ao redor de átomos não polares que forma um dipolo oscilante –) (Alberts et al. 2004).

O solvente dos seres vivos é a água. Assim, osmose é o fluxo de onde tem mais água (solução hipotônica) para onde tem menos água (solução hipertônica).

Teoria do campo

Como os seres vivos se relacionam com as grandezas naturais são respondidas com a teoria do campo é capaz de responder essas perguntas? A matéria é a qualidade fundamental que se caracteriza pela massa de inércia. A energia é a qualidade fundamental capaz de produzir trabalho. Portanto, Matéria (Corpo) e Energia (Campo). Assim, “toda matéria emite um Campo, que é Energia. Essa Energia se manifesta com uma Força, que pelo seu deslocamento é capaz de produzir Trabalho” (Heneine, 2006).

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A formula do trabalho é força x distância, ou seja, a relação de força com o espaço é o trabalho e essa grandeza é fundamental para os seres vivos. O batimento do coração por exemplo gera trabalho que impulsiona o sangue para o restante do corpo, o movimento dos músculos também gera trabalho e todas as reações químicas que ocorrem a nível molecular geram trabalho.

Os campos existentes são o campo gravitacional, o campo eletromagnético e o campo nuclear.

No caso do campo gravitacional, toda matéria gera esse tipo de campo e ele só tem força de atração, então o campo gravitacional de uma certa matéria atrai tudo que está relacionado aquela matéria, os vetores das forças estão sempre convergindo para o centro de massa dessa determinada matéria e ele age a longa distância também. Ele pode ser o campo gravitacional real, que é o emitido pela matéria e é permanente, como a gravidade da Terra ou então o campo gravitacional provocado, que é produzido pela aceleração dos corpos, como por exemplo em uma centrífuga e é transitório. Então a atividade dos seres em um campo G é o movimento principalmente, especialmente o de origem muscular.

Outro campo existente é o campo eletromagnético, que possui forças de atração e forças de repulsão. Os campos elétricos e magnéticos possuem duas cargas, ou dois polos e as cargas de polos diferentes se atraem e de polos iguais se repelem. Há também o campo eletromagnético sem carga, que é uma combinação dos campos elétrico e do campo magnético e são responsáveis pelas radiações, presentes nos raios x e etc.

O campo elétrico está presente em todas as células, no potencial de membrana e são as forças que mantem átomos e moléculas unidas e são responsáveis pelas reações químicas da célula.