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Disciplina: Biofísica 
Professora: Rafaela Andrade D Cerqueira Cursos: Fisioterapia, 
Enfermagem, Farmácia e Biomedicina 
ESTUDO DIRIGIDO - 1ª UNIDADE 
Camylle Maria Neves Alcantara – 16034319 
Rita Cassia Fontes De Brito - 16034201 
 
1. Em que consiste o estudo da Biofísica na área da saúde? 
A Biofísica na área da saúde consiste no estudo dos princípios físicos que regem os 
processos biológicos e fisiológicos do corpo humano. Ela busca entender como as leis 
da física, como a mecânica, a termodinâmica, a eletricidade e o magnetismo, se 
aplicam às funções vitais e à estrutura dos organismos vivos. A Biofísica é uma área 
interdisciplinar que conecta a biologia, a química e a física para explorar desde a 
dinâmica de moléculas biológicas até os processos fisiológicos em nível de organismo. 
2. Quais os 4 objetos da Biofísica e como se relacionam nos seres biológicos? 
Energia 
Matéria 
Informação 
Tempo 
Esses conceitos são fundamentais para entender como os processos biológicos 
funcionam e como se inter-relacionam em organismos vivos 
3. Diferencie grandezas fundamentais de grandezas derivadas. Dê exemplos. 
Grandezas Fundamentais: Medidas independentes que servem como base 
(ex.: comprimento, massa, tempo). 
 
Grandezas Derivadas: Resultam da combinação de grandezas fundamentais 
(ex.: velocidade, força, volume). 
 
4. diferencie: 
a) Matéria e massa 
Matéria é um conceito mais amplo que abrange tudo o que é feito de átomos e 
moléculas, enquanto a massa é uma propriedade da matéria que indica a quantidade 
de material presente. 
 
 
 
b) Massa e peso 
A massa é constante e não depende da gravidade, enquanto o peso varia conforme a 
gravidade. Um objeto terá a mesma massa na Terra e na Lua, mas seu peso será 
diferente em cada um desses lugares. 
 
c) Energia e trabalho 
Energia é uma propriedade que um corpo possui e que pode ser usada para realizar 
trabalho. O trabalho, por sua vez, é a energia transferida de um corpo para outro 
quando uma força é aplicada sobre ele e provoca movimento. 
 d) Calor e temperatura 
Calor é a energia transferida entre corpos devido à diferença de temperatura, enquanto 
temperatura é a medida dessa energia dentro de um corpo ou sistema. Em outras 
palavras, o calor é uma energia em trânsito, enquanto a temperatura é uma 
propriedade que indica o estado de um corpo. 
5. Diferencie pressão sanguínea de pressão osmótica. 
Origem e Causa: 
o Pressão Sanguínea: Causada pela força do bombeamento cardíaco e 
resistência dos vasos. 
o Pressão Osmótica: Causada pela diferença de concentração de solutos 
em meios separados por membranas semipermeáveis. 
Função no Corpo: 
o Pressão Sanguínea: Garante a circulação adequada do sangue e a 
distribuição de nutrientes e oxigênio. 
o Pressão Osmótica: Mantém o equilíbrio de líquidos e controla o 
movimento de água entre os compartimentos corporais (células e 
plasma). 
Unidade de Medida: 
o Pressão Sanguínea: Medida em mmHg. 
o Pressão Osmótica: Pode ser medida em atm, Pa ou osmol/L. 
Essas diferenças mostram como cada tipo de pressão desempenha um papel distinto, 
porém complementar, na fisiologia do corpo humano, garantindo a circulação e o 
equilíbrio hídrico entre células e fluidos corporais. 
 
 
6. O que é homeostase? É correto dizer sempre que homeostase é equilíbrio? 
A homeostase é o processo pelo qual um organismo mantém um ambiente interno 
estável e relativamente constante, necessário para o funcionamento adequado das 
células e dos sistemas do corpo. Esse estado de estabilidade é alcançado através de 
mecanismos reguladores que ajustam funções fisiológicas, como temperatura 
corporal, pH sanguíneo, níveis de glicose, concentração de íons e pressão arterial. 
Não é correto afirmar que homeostase é sempre sinônimo de "equilíbrio" no sentido 
literal. Isso porque o conceito de equilíbrio pode levar a uma interpretação errônea de 
que todos os parâmetros do corpo devem ser mantidos constantes ou iguais, o que não 
é verdade. A homeostase implica um equilíbrio dinâmico, onde o corpo realiza ajustes 
contínuos e adaptativos para manter suas condições internas dentro de uma faixa de 
valores normais. 
7. Diferencie o feedback positivo do feedback negativo. Dê exemplos. 
Direção da Resposta: 
Feedback Negativo: Reduz o efeito do estímulo inicial, promovendo 
estabilidade e retorno ao equilíbrio. 
Feedback Positivo: Aumenta o efeito do estímulo inicial, promovendo 
uma amplificação do processo até um ponto de culminância. 
Finalidade: 
Feedback Negativo: Manter a homeostase, corrigindo desvios e 
promovendo um estado constante. 
Feedback Positivo: Facilitar mudanças rápidas e eventos que precisam 
de um desfecho rápido. 
Exemplos: 
Feedback Negativo: Regulação de glicose, temperatura e pressão 
arterial. 
Feedback Positivo: Parto (contrações uterinas) e coagulação sanguínea. 
 
8. Como o corpo humano se adapta para manter a homeostase em contextos 
ambientais extremos, como alta altitude. 
 
Em contextos ambientais extremos, como alta altitude, o corpo humano passa por 
adaptações fisiológicas para manter a homeostase e garantir que funções vitais, 
como a oxigenação dos tecidos e a circulação sanguínea, permaneçam dentro de uma 
faixa que permita a sobrevivência e o bom funcionamento do organismo. 
9. Explique a primeira lei da termodinâmica. 
 
A Primeira Lei da Termodinâmica é um princípio fundamental que estabelece a 
conservação de energia em sistemas termodinâmicos. Também conhecida como 
Princípio da Conservação da Energia, ela afirma que a energia total de um sistema 
isolado permanece constante; ou seja, a energia não pode ser criada nem destruída, 
apenas transformada de uma forma para outra ou transferida entre o sistema e seu 
entorno. 
 
10. Explique a segunda lei da termodinâmica. 
A Segunda Lei da Termodinâmica estabelece que os processos naturais tendem a 
ocorrer de modo que a entropia (medida de desordem ou aleatoriedade) de um 
sistema isolado aumenta com o tempo ou, na melhor das hipóteses, permanece 
constante. Em termos mais amplos, ela descreve a irreversibilidade de certos 
processos físicos e a tendência de sistemas isolados a evoluírem para estados de 
maior desordem.Essa lei introduz o conceito de direcionalidade dos processos 
térmicos e determina que, em qualquer transformação, há uma perda de energia útil 
para realizar trabalho, devido ao aumento da entropia. 
11. O que é entropia? É correto afirmar que a entropia sempre tende a aumentar? 
A entropia é uma grandeza termodinâmica que mede o grau de desordem ou 
aleatoriedade de um sistema. Ela também pode ser interpretada como uma medida 
da dispersão de energia ou da quantidade de microestados possíveis para um 
determinado sistema em um estado macroscópico específico.Em termos mais 
formais, a entropia está relacionada ao número de maneiras pelas quais as partículas 
de um sistema podem ser organizadas, levando em conta a quantidade de energia 
disponível e as restrições do sistema. Portanto, quanto maior o número de arranjos 
possíveis, maior será a entropia do sistema. 
12. Julgue se a seguinte frase está correta: "A segunda lei da termodinâmica 
permite que o calor flua espontaneamente de um corpo frio para um corpo 
quente”. Justifique 
A Segunda Lei da Termodinâmica estabelece que o calor nunca flui 
espontaneamente de um corpo mais frio para um corpo mais quente. Em outras 
palavras, o calor flui naturalmente do corpo de maior temperatura para o corpo de 
menor temperatura, e nunca no sentido oposto, sem a realização de trabalho externo. 
Isso é explicado pela declaração de Clausius da Segunda Lei da Termodinâmica, que 
afirma: 
“É impossível que o calor flua de um corpo mais frio para um corpo mais quente, sem 
que haja trabalho externo aplicado ao sistema 
13. Qual a importância da termodinâmica para o conceito de homeostase em 
sistemas biológicos? Cite exemplos. 
A termodinâmica é essencial para compreender como os sistemas biológicos 
mantêm a homeostase, queé a capacidade de regular e estabilizar o ambiente interno 
dos organismos (como temperatura, pH e concentração de íons) para garantir seu 
funcionamento adequado. O conceito de homeostase envolve a troca de energia e 
matéria entre o organismo e seu ambiente, obedecendo aos princípios das leis da 
termodinâmica, especialmente a Primeira e a Segunda Lei da Termodinâmica. 
Exemplos: Termorregulação, Balanço de Íons e Equilíbrio Osmótico, Controle do pH 
Sanguíneo, Trocas Gasosas e Transporte de Oxigênio. 
14. Quais os 2 mecanismos de termorregulação? Explique e exemplifique cada. 
Termorregulação Fisiológica: Esse mecanismo envolve respostas automáticas e 
involuntárias do corpo que ajudam a manter a temperatura corporal dentro dos limites 
normais (em torno de 36,5–37,5 °C). A termorregulação fisiológica é mediada pelo 
sistema nervoso e pelo sistema endócrino, que ativam respostas adaptativas para o 
controle da produção e dissipação de calor 
Termorregulação Comportamental:Esse mecanismo envolve ações conscientes 
realizadas pelo indivíduo para ajustar a temperatura corporal. Ao contrário da 
termorregulação fisiológica, a termorregulação comportamental depende de decisões 
e comportamentos que ajudam a manter a homeostase térmica. 
15. Descreva a estrutura e os componentes da membrana plasmática de acordo 
com o Modelo Mosaico Fluído, apontando a função de cada componente. 
Bicamada de Fosfolipídios: A estrutura básica da membrana é uma bicamada de 
fosfolipídios, onde cada molécula de fosfolipídio é composta por: 
Cabeça polar hidrofílica: Solúvel em água, formada por um grupo fosfato. 
Caudas apolares hidrofóbicas: Insolúveis em água, formadas por cadeias de 
ácidos graxos. 
As cabeças hidrofílicas orientam-se para as superfícies externa e interna da 
membrana, enquanto as caudas hidrofóbicas voltam-se para o interior da bicamada, 
criando uma barreira que separa o meio interno do meio externo da célula. 
Função:A bicamada de fosfolipídios forma a barreira estrutural semipermeável da 
célula, permitindo a passagem seletiva de substâncias, como pequenas moléculas 
apolares, e restringindo a entrada e saída de íons e moléculas polares sem o auxílio de 
proteínas específicas. 
O Modelo do Mosaico Fluido descreve a membrana plasmática como uma estrutura 
dinâmica e complexa, composta por uma bicamada lipídica onde proteínas e 
carboidratos desempenham funções específicas e vitais para a célula. Essa 
organização permite que a membrana plasmática atue como uma barreira seletiva, 
regule a comunicação celular e mantenha a homeostase interna, essencial para a 
sobrevivência e funcionalidade celular. 
16. O que é fluidez da membrana celular? Quais fatores e como eles a afetam. 
A fluidez da membrana é um parâmetro fundamental que depende de fatores como 
composição de ácidos graxos, presença de colesterol, temperatura, comprimento das 
caudas lipídicas e concentração de proteínas. A capacidade da membrana de manter 
sua fluidez adequada é crucial para que as células desempenhem funções como 
transporte, sinalização e adaptação a mudanças no ambiente, garantindo a 
homeostase e a saúde celular. 
17. Qual o papel das proteínas transportadoras (carreadores) e dos canais iônicos 
no transporte através da membrana celular? 
As proteínas transportadoras (carreadores) e os canais iônicos desempenham papéis 
essenciais no transporte de substâncias através da membrana plasmática. Elas 
facilitam a passagem de moléculas que não conseguem atravessar a bicamada lipídica 
sozinhas, como íons e grandes moléculas polares. Cada tipo de proteína possui 
características específicas que definem como e quais substâncias transportam, 
garantindo seletividade e regulação. 
18. Qual a diferença entre difusão simples, difusão facilitada e transporte ativo? 
Cite exemplos de cada um. 
Difusão Simples:A difusão simples é o movimento espontâneo de moléculas de uma 
região de maior concentração para uma região de menor concentração, sem a 
necessidade de proteínas transportadoras e sem gasto de energia. É um processo 
passivo e ocorre diretamente através da bicamada lipídica da membrana plasmática. 
Difusão Facilitada: A difusão facilitada é o movimento de substâncias de uma região 
de maior concentração para uma região de menor concentração, mediado por 
proteínas (proteínas canais ou transportadoras) que facilitam a passagem através da 
membrana. Esse processo é passivo, ou seja, não requer energia (ATP). 
 
Transporte Ativo: O transporte ativo é o movimento de substâncias contra o gradiente 
de concentração, ou seja, da região de menor concentração para a de maior 
concentração. Esse processo requer energia (ATP) e é mediado por proteínas 
transportadoras específicas, conhecidas como bombas. 
19. O que é a bomba de sódio e potássio e qual sua principal função na célula? 
A bomba de sódio e potássio é uma proteína vital que garante a homeostase celular, 
regulando o potencial elétrico, o volume celular e contribuindo para a absorção de 
nutrientes. Sem sua função, processos celulares fundamentais, como a comunicação 
neuronal e a contração muscular, seriam comprometidos. 
20. Diferencie endocitose de exocitose. 
A endocitose e a exocitose são processos celulares essenciais que permitem a troca 
de substâncias entre a célula e o meio extracelular. Enquanto a endocitose permite a 
absorção de nutrientes e a remoção de resíduos, a exocitose é vital para a secreção de 
substâncias necessárias ao funcionamento e à comunicação celular. Ambos os 
processos dependem da dinâmica da membrana plasmática e requerem energia para 
acontecer. 
21. O que é o potencial de membrana e como ele é mantido nas células ? 
O potencial de membrana é uma característica fundamental das células que permite 
a realização de várias funções celulares, como a transmissão de impulsos nervosos 
e a contração muscular. É mantido por uma combinação de distribuição desigual de 
íons, a atividade da bomba de sódio e potássio, a permeabilidade seletiva da 
membrana e os potenciais de equilíbrio dos íons. Essa diferença de carga é crucial 
para a excitabilidade celular e a comunicação entre células, sendo um aspecto central 
na fisiologia celular. 
22. O que é potencial de ação (PA)? Para que ele ocorre? 
O potencial de ação é um fenômeno eletrofisiológico crucial que permite a 
transmissão de sinais elétricos em neurônios e células musculares. Ele ocorre em 
resposta a estímulos que despolarizam a membrana celular, permitindo a 
comunicação entre células e a execução de funções fisiológicas essenciais, como a 
percepção sensorial e a contração muscular. A propagação do potencial de ação é um 
dos princípios fundamentais do funcionamento do sistema nervoso e muscular. 
23. Descreve as 3 etapas de formação do potencial de ação: despolarização, 
despolarização e hiperpolarização. 
Despolarização 
• Início: A despolarização é desencadeada por um estímulo que leva a uma 
mudança no potencial de membrana. Esse estímulo pode ser químico (como 
neurotransmissores), elétrico ou mecânico. 
• Abertura dos Canais de Sódio: Quando o potencial de membrana atinge um 
nível limiar (geralmente em torno de -55 mV), ocorre a abertura dos canais de 
sódio (Na⁺) dependentes de voltagem. 
• Entrada de Sódio: A abertura dos canais de sódio permite que os íons Na⁺ 
entrem rapidamente na célula. Como há uma concentração muito maior de Na⁺ 
fora da célula, essa entrada gera uma corrente positiva, fazendo com que o 
potencial de membrana se torne menos negativo (despolarização). 
• Potencial de Ação: O potencial de membrana continua a se tornar mais 
positivo, passando de -70 mV (potencial de repouso) para valores próximos de 
+30 mV. 
Repolarização 
• Fechamento dos Canais de Sódio: Após um breve período, os canais de sódio 
começam a se fechar, interrompendo a entrada de Na⁺. 
• Abertura dos Canais de Potássio: Ao mesmo tempo, os canais de potássio 
(K⁺) dependentes de voltagem se abrem, permitindo que os íons K⁺ saiam da 
célula. A saída de K⁺,que é mais concentrado no interior da célula, contribui 
para a redução do potencial de membrana. 
• Retorno ao Potencial de Repouso: A saída de K⁺ faz com que o potencial de 
membrana se torne mais negativo, revertendo o processo de despolarização e 
restaurando o potencial de repouso. 
 Hiperpolarização 
• Superpolarização: Durante a repolarização, os canais de potássio podem 
permanecer abertos por um breve período, fazendo com que o potencial de 
membrana fique ainda mais negativo do que o potencial de repouso, o que é 
chamado de hiperpolarização. 
• Fechamento dos Canais de Potássio: Eventualmente, os canais de potássio se 
fecham, e a membrana retorna ao seu potencial de repouso. 
• Restabelecimento do Equilíbrio: O potencial de repouso é mantido pela 
atividade da bomba de sódio e potássio (Na⁺/K⁺-ATPase), que ajuda a 
restabelecer e manter as concentrações de Na⁺ e K⁺ dentro e fora da célula. 
24. Qual o papel dos anestésicos de ação de geração do PA? 
Os anestésicos desempenham um papel crucial na modulação da geração do 
potencial de ação nas células nervosas, principalmente através do bloqueio dos canais 
de sódio, que é fundamental para a despolarização e propagação do PA. Essa 
capacidade de inibir a condução nervosa é o que torna os anestésicos eficazes na 
redução da dor durante procedimentos médicos e cirúrgicos. 
25. Sobre a gênese dos potenciais de repouso e de ação, é correto afirmar que: 
a) O potencial de repouso é causado pela diferença de concentrações de íons de 
sódio e potássio entre o interior e o exterior da célula, e o potencial de ação ocorre 
quando o potencial de membrana ultrapassa o limiar, resultando em uma 
despolarização rápida seguida de repolarização. CORRETA 
b) O potencial de repouso é gerado pela abertura dos canais de sódio, permitindo a 
entrada de sódio e causando uma despolarização constante da membrana, 
enquanto o potencial de ação é gerado pela saída de potássio durante a 
repolarização. 
c) O potencial de repouso é uma fase transitória que ocorre apenas durante o 
potencial de ação, e a despolarização é a fase de repolarização que restabelece o 
potencial de repouso. 
d) O potencial de ação é mantido pelo fluxo contínuo de íons sódio e potássio, 
enquanto o potencial de repouso é gerado apenas pela atividade dos canais de 
cloro na membrana celular. 
26. Como a luz interage com o olho humano para gerar a percepção visual? 
A interação da luz com o olho humano é fundamental para a percepção visual. A 
conversão da luz em sinais elétricos e o subsequente processamento no cérebro 
permitem que vejamos e interpretemos nosso ambiente de maneira eficaz. 
27. Explique o caminho da luz desde sua entrada no olho até a formação da 
imagem na retina. 
O caminho da luz através do olho é um processo meticuloso que envolve várias 
estruturas e etapas. A luz é focada, convertida em sinais elétricos e, finalmente, 
interpretada pelo cérebro, resultando na percepção visual. 
28. Qual a função do(a): 
a) esclera 
b) córnea 
c) retina 
d) íris 
e) pupila 
f) cristalino 
g) Humor Vítreo 
h) Humor Aquoso 
• Esclera: Proteção e suporte estrutural. 
• Córnea: Refração da luz e proteção. 
• Retina: Conversão da luz em sinais elétricos. 
• Íris: Controle do tamanho da pupila e regulação da entrada de luz. 
• Pupila: Abertura que permite a entrada de luz. 
• Cristalino: Foco da luz na retina através da acomodação. 
• Humor Vítreo: Manutenção da forma do olho e suporte estrutural. 
• Humor Aquoso: Manutenção da pressão intraocular e nutrição das 
estruturas oculares 
 
 
 
 
29. O que é acomodação visual e qual sua importância para a visão? 
A acomodação visual é o processo pelo qual o olho ajusta a forma do cristalino para 
permitir que objetos a diferentes distâncias sejam focados claramente na retina. Este 
mecanismo é crucial para a percepção visual, pois garante que as imagens sejam 
nítidas, independentemente da distância do objeto observado. 
30. Quais estruturas do olho são envolvidas no processo de acomodação? 
O processo de acomodação envolve principalmente o cristalino, os músculos ciliares 
e as fibras zonulares. A íris e a pupila também desempenham papéis importantes na 
regulação da luz que entra no olho, enquanto a retina é o destino final onde a imagem 
focada é percebida. Essas estruturas trabalham em conjunto para garantir uma visão 
clara e nítida em diferentes distâncias. 
31. O que é fototransdução? 
Fototransdução é o processo biológico pelo qual a luz (fótons) é convertida em sinais 
elétricos dentro das células fotorreceptoras da retina. Esse processo é fundamental 
para a percepção visual, pois permite que os olhos captem a luz e enviem informações 
visuais ao cérebro. A fototransdução ocorre principalmente em duas tipos de células 
da retina: bastonetes e cones. 
32. Quais são os tipos de fotorreceptores presentes na retina e como eles diferem 
em função e estrutura? 
A presença tanto de bastonetes quanto de cones na retina permite que os seres 
humanos se adaptem a diferentes condições de iluminação e possibilita a percepção 
de detalhes e cores. Essa combinação é fundamental para a visão e a interação com o 
ambiente. 
33. Qual a diferença entre os bastonetes e os cones na retina? Como eles 
contribuem para a visão em diferentes condições de iluminação? 
Os bastonetes e cones desempenham papéis complementares na visão. Os 
bastonetes são fundamentais para a visão em ambientes com pouca luz, permitindo 
detectar movimento e formas, enquanto os cones são cruciais para a visão em 
condições de boa iluminação, possibilitando a percepção de cores e detalhes. Essa 
especialização dos fotorreceptores permite que os seres humanos se adaptem a uma 
ampla gama de condições de iluminação, garantindo uma visão eficaz em diferentes 
ambientes. 
34. O que é catarata e como ela afeta a visão? 
A catarata é uma condição comum, especialmente entre pessoas mais velhas, e pode 
ter um impacto significativo na qualidade de vida. Com o diagnóstico e tratamento 
adequados, muitas pessoas conseguem restaurar sua visão e continuar suas 
atividades diárias com normalidade. 
35. Como é o globo ocular de um olho míope? E de um com astigmatismo? E de um 
com hipermetropia? 
As condições visuais como miopia, astigmatismo e hipermetropia estão relacionadas 
a diferentes formas e características do globo ocular, o que afeta a forma como a luz é 
focalizada na retina. Aqui está uma descrição de cada uma dessas condições.Cada 
uma dessas condições refrativas resulta de variações na forma do globo ocular e na 
curvatura da córnea ou do cristalino. As intervenções corretivas, como óculos ou 
lentes de contato, podem ajudar a restaurar a visão normal e melhorar a qualidade de 
vida das pessoas afetadas por essas condições. 
	Termorregulação Fisiológica: Esse mecanismo envolve respostas automáticas e involuntárias do corpo que ajudam a manter a temperatura corporal dentro dos limites normais (em torno de 36,5–37,5 C). A termorregulação fisiológica é mediada pelo sistema n...
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