ATIVIDADE DE BIOFÍSICA

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO – UEMA 
CENTRO DE ESTUDOS SUPERIORES DE BACABAL 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS 
CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS BACHARELADO 
DISCIPLINA: BIOFÍSICA 
 
ALUNA: FRANCINAYRA COSTA DAMASCENO 
 
ATIVIDADE DE BIOFÍSICA 
 
1. Quais as principais macromoléculas biológicas? Que grupos químicos e 
átomos compõem essas macromoléculas? Quais são as funções 
biológicas dessas macromoléculas? 
 
As macromoléculas biológicas são: proteínas, lipídeos, carboidratos e ácidos 
nucleicos. 
Proteínas: São polímeros de aminoácidos unidos por ligação covalente. Vinte 
aminoácidos diferentes são encontrados em proteínas. Cada aminoácido tem um 
nome. Eles tem um grupo carboxila e um grupo amino ligados ao mesmo átomo 
de carbono. E se diferenciam um dos outros pela sua cadeia lateral (grupo R) 
que variam em estrutura, tamanho e carga elétrica. 
As proteínas são as macromoléculas mais abundantes dentro de uma célula. E 
possui várias funções: Transporte de oxigênio (hemoglobina), na proteção do 
corpo contra organismos patogênicos (anticorpos), como catalizadora de 
reações químicas (enzimas), receptora de membrana, atuação na contração 
muscular (actina e miosina), além de serem fundamentais para o crescimento e 
formação dos hormônios. 
 
Lipídeos: São gorduras e óleos derivados de ácidos graxos. Os ácidos graxos 
são ácidos carboxílicos com cadeias hidrocarbonadas de comprimento variando 
de 4 a 36 carbonos. Em alguns ácidos graxos, não contém ligações duplas e não 
ramificada; em outros, a cadeia contém uma ou mais ligações duplas. Alguns 
poucos contêm anéis de três carbonos, grupos hidroxila ou ramificações de 
grupos metila. Possuem diversas funções biológicas: armazenamento de 
energia, atuam como elementos estruturais de membrana plasmática, e alguns 
em quantidades pequenas podem atuar como cofatores enzimáticos, 
transportadores de elétrons, pigmentos fotossensíveis, âncoras hidrofóbicas 
para proteínas, chaperonas para auxiliar no enovelamento de proteínas de 
membrana, agentes emulsificantes no trato digestivo, hormônios e mensageiros 
intracelulares. 
 
Carboidratos: São poli-hidroxialdeídos ou poli-hidroxicetonas, ou substâncias 
que geram esses compostos quando hidrolisadas. Muitos carboidratos têm a 
fórmula empírica (CH2O)n; alguns também contêm nitrogênio, fósforo ou 
enxofre. Existem três classes principais de carboidratos: monossacarídeos, 
dissacarídeos e polissacarídeos. 
https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/anticorpos.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/enzimas.htm
A oxidação de carboidratos é a principal via de produção de energia na maioria 
das células não fotossintéticas. Agem como elementos estruturais e protetores 
nas paredes celulares bacterianas e vegetais e também nos tecidos conectivos 
animais, lubrificam as articulações e auxiliam o reconhecimento e a adesão 
intercelular; alguns carboidratos complexos, são covalentemente ligados a 
proteínas ou lipídeos e atuam como sinais que determinam a localização 
intracelular. 
 
Ácidos nucleicos: O ácido desoxirribonucléico (DNA) e o ácido ribonucléico 
(RNA), são polímeros de subunidades denominadas nucleotídeos. Os 
nucleotídeos apresentam uma base nitrogenada (contendo nitrogênio), uma 
pentose e um ou mais fosfatos. Estas estruturas controlam a síntese de 
proteínas, armazenam e transportam informações genéticas de uma geração 
para outra, sendo uma condição fundamental para a vida. 
 
2. Enuncie de forma simples a 1ª e a 2ª leis da termodinâmica: 
 
A primeira lei da termodinâmica também é chamada de lei da conservação de 
energia. Isto é, a energia não se perde e nem se cria, somente se transforma. 
Assim, a energia no universo se mantém constante. Isto significa que se 
aplicarmos uma quantidade y de energia em um sistema, ele deve liberar a 
mesma quantidade de energia como trabalho ou como calor (entropia) para outro 
sistema. 
Já a segunda lei, nos diz que algo é deslocado de um lugar onde há mais para 
onde há menos. Por exemplo, agitação das moléculas (entropia) de um cubo de 
gelo fora de um freezer, causada pelo calor excessivo do ambiente. O cubo de 
gelo se transforma em água. E se esse calor estivar maior ainda, a água pode 
evaporar, tornando – se um processo natural irreversível. 
 
3. É correto falarmos que a célula está produzindo energia? Responda 
utilizando a 1ª lei da termodinâmica. 
 
De acordo a primeira lei da termodinâmica, a energia não se cria, ou seja, não é 
produzida. Ela é transformada. Assim, a síntese de energia dentro de uma célula, 
é uma transformação. Por exemplo, a energia química presente nas ligações da 
molécula de glicose é convertida pelo corpo em energia mecânica e calor. 
 
4. Considerando que a energia presente nas ligações químicas representa um 
importante componente da energia interna de um sistema porque 
precisamos ingerir alimentos. E, por outro lado, essa necessidade não é 
visto em plantas? 
 
A obtenção de energia das plantas é através da fotossíntese. Transformam a 
energia luminosa (provida da luz solar) em energia química. Esta transformação 
torna-se possível pela presença da clorofila. Um pigmento essencial no processo 
fotossintético. 
 
5. Explique por que algumas propriedades da água são críticas para a 
manutenção da vida: 
 
As forças de atração entre as moléculas da água e a menor tendência da água 
em ionizar são de crucial importância para a estrutura e a função das 
biomoléculas. A molécula de água e seus produtos de ionização, H+ e OH–, 
influenciam profundamente a estrutura, a organização e as propriedades de 
todos os componentes celulares, incluindo proteínas, ácidos nucleicos e lipídeos. 
As interações não covalentes responsáveis pela resistência e especificidade do 
reconhecimento entre as biomoléculas são decisivamente influenciadas pelas 
propriedades da água como solvente, incluindo sua capacidade de formar 
ligações de hidrogênio com ela mesma e com solutos. 
 
6. O que é calor específico? Explique exemplificando. 
 
Cada corpo ou substância no meio ambiente se comporta de uma maneira 
diferente quando recebe ou cede uma quantidade específica de calor. Alguns 
esquentam mais rápidos e outros não. Assim, o calor específico é a quantidade 
de calor necessária para que cada grama (unidade de massa, kg/mol) de um 
corpo ou substância sofra uma variação (grau Celsius ou Kelvin) de temperatura. 
 
Por exemplo, o calor específico da água é 1,00 cal/gºC e o do vidro é inferior, 
sendo 0,16 cal/gºC. Desse modo, se despejarmos água quente dentro de um 
recipiente de vidro, causando assim um contato térmico entre os dois, 
rapidamente o recipiente irá esquentar. Isso acontece porque a água irá fornecer 
uma quantidade de energia térmica para o vidro. Essa energia térmica quando 
está em transição de um corpo para o outro é denominado de calor. Por isso, 
como o recipiente de vidro possui calor específico baixo, necessitará de menos 
energia para variar a sua temperatura. 
 
7. Por que o alto calor específico da água é uma propriedade importante para 
os seres vivos? 
 
Por possuir um elevado calor específico, a água pode absorver ou ceder muita 
quantidade de calor sem alterar o seu estado físico e não ter variações 
repentinas em sua temperatura. Por isso, os organismos sobrevivem, já que a 
água participa de muitos processos celulares para evitar o superaquecimento ou 
congelamento do organismo por causa dessa propriedade. 
 
8. Defina potencial hidrogêniônico com exemplos: 
 
A sigla pH significa Potencial Hidrogeniônico, e consiste num índice que indica a 
acidez, neutralidade ou alcalinidade de um meio qualquer. 
O pH é uma característica de todas as substâncias determinado pela 
concentração de íons de Hidrogênio (H+). Quanto menor o pH de uma 
substância, maior a concentração de íons H+ e menor a concentração de íons 
OH-. 
Os valores de pH variam de 0 a 14. 
Valoresde pH 0 a 7, são consideradas ácidas, valores em torno de 7 são neutras 
e valores acima de 7 são denominadas básicas ou alcalinas. 
Por exemplo, o pH da urina é levemente ácido e varia entre 5,5 e 7,0. 
Infecções urinárias podem ser causadas por cálculos renais. As chamadas 
“pedras de rins” são produtos do acúmulo de fosfato e oxalato de cálcio no 
organismo. Esses cálculos podem tornar a urina mais ácida ou alcalina. 
Cálculos de ácido úrico, por exemplo, se precipitam em ph ácido, predispondo a 
infecção, e o tratamento é justamente tomar remédios para alcalinizar a urina. 
Cálculos de fosfato, por exemplo, se depositam em ph alcalino, e podem gerar 
infecção. 
 
9. Relacione tensão superficial com surfactantes: 
 
Tensão superficial são atrações intermoleculares que tendem manter coesas as 
moléculas de uma substância. Assim, representa uma força que atua na 
superfície do líquido que impende a penetração na massa líquida. Já os 
surfactantes, é uma substância capaz de reduzir essa tensão superficial. Por 
exemplo, surfactantes de água são os sabões e detergentes; surfactantes 
pulmonar é uma substância que reduz a tensão superficial dentro do alvéolo 
pulmonar. 
 
10. Explique nos biossistemas: 
 
a) Lei de Boyle no Sistema Circulatório/Respiratório 
 
A pressão em um sistema é dependente do volume do continente. 
Para aumentar a pressão dentro de um continente, basta diminuir seu volume. 
Para diminuir a pressão dentro de um continente, basta aumentar seu volume. 
 
No sistema circulatório quando o coração se contrai a pressão no sistema 
aumenta, chamada de pressão sistólica, isto é, o volume no coração diminui 
lançando mais sangue no sistema aumentando a pressão arterial. Já quando o 
coração não está contraindo, a pressão no sistema diminui, essa por sua vez, 
chamada de pressão diástole, ou seja, o volume no coração aumenta e a 
quantidade de sangue lançada na circulação é reduzida, diminuindo a pressão. 
 
No sistema respiratório, o volume da caixa torácica é bem maior do que a do 
pulmão vazio. Além disso, esse volume pode aumentar pela contração dos 
músculos intercostais e o diafragma. A caixa torácica envolve o pulmão e produz 
uma pressão negativa sobre ele, criando um vácuo dentro da cavidade pleural. 
Durante a inspiração, a caixa torácica se expande, a pressão da cavidade pleural 
torna-se ainda mais negativa “puxando” o pulmão em direção a caixa torácica 
gerando uma distensão do órgão causando um aumento do volume dos alvéolos, 
e assim diminuindo sua pressão. Durante a expiração, os músculos intercostais 
e o diafragma relaxam, a caixa torácica volta a sua posição normal, o ar dentro 
dos pulmões sai e o volume dos alvéolos diminui, aumentando a pressão. 
 
b) Lei de Laplace na rede de capilares 
 
Lei de Laplace: Tensão é diretamente proporcional à pressão e ao raio. 
 
O sangue exerce pressão nos vasos sanguíneos gerando tensão nas paredes 
desse continente. O principal fator para determinar a tensão dentro desse 
recipiente biológico é o seu raio. Quanto maior o raio, maior será sua tensão. As 
artérias possuem um raio bem maior do que o raio dos capilares. Desse modo, 
a tensão que atua nas artérias é diferente da tensão que atua nos capilares. 
Os capilares apresentam paredes finas, porém, um raio reduzido, a fim de resistir 
a pressões relativamente altas. 
 
c) Lei de Poiseuille no fluxo sanguíneo 
 
Lei de Poiseuille: O fluxo em um vaso é diretamente proporcional à quarta 
potência de seu raio. 
Assim, se dobrarmos o raio do vaso sanguíneo, aumentaremos o fluxo do 
sangue. 
Por exemplo, se um tecido necessita de maior fluxo sanguíneo, é preciso 
somente uma pequena dilatação dos capilares. 
O raio do vaso sanguíneo é um fator que determina o fluxo. 
 
d) Lei da Continuidade nos capilares 
 
Lei continuidade: Relação da velocidade de escoamento de um fluido e a área 
disponível para tal escoamento. 
Os capilares sanguíneos, diferente das artérias, por exemplo, possui uma área 
reduzida disponível para o escoamento do sangue. Logo, quanto menor a área, 
maior é a velocidade de escoamento do fluido. 
 
11. Explique o potencial de ação relacionado ao potencial de repouso. 
 
Potencial de repouso é determinado pela diferença de concentrações de cargas 
elétricas entre os meios internos e externos. 
A bomba de Na+ e K+ gera essa diferença de potencial. 
A bomba de sódio e potássio são proteínas de membrana que na presença de 
energia liberada pela quebra de ATP em ADP+P, bombeiam três íons sódio para 
fora da célula e dois íons potássio para dentro da célula. 
 
Potencial de ação surge quando, por meio de um estímulo, ocorre um súbito 
aumento da permeabilidade da membrana ao sódio. 
 
Nos nervos por exemplo, o potencial de ação é o sinal elétrico que se propaga 
para transmitir informações. 
Neste caso, o potencial é uma súbita troca de sódio e potássio entre o interior e 
o exterior do axônio, levando a diferença de potencial da membrana a oscilar.