Termorregulação - Lista de Exercício

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Questionário – Unidade 02: Termorregulação
 
Qual a terminologia atualmente utilizada para classificar os animais em relação a suas características térmicas? E o que significa cada termo?
Animais endotérmicos – Mantêm a temperatura corporal, principalmente devido ao calor gerado pelo metabolismo. Podem ser:
Endotérmicos homeotérmicos (puros) – aves e mamíferos;
Endotérmicos heterotérmicos:
Regionais – Mantêm regiões do corpo com temperatura acima da do ambiente. Ex.: atum, tubarão mako, marlin, etc.
Temporais – Mantêm temperatura corporal diferente da do ambiente em determinados períodos do ano, Ex.: mamíferos e aves em topor ou hibernação.
Animais ectotérmicos – Temperatura corporal é dependente de fontes externas de energia.
Em se tratando de tolerância a temperatura como são classificados? Explique.
Termolábeis ou termosensíveis – Têm tolerância estreita a variação de temperatura;
Termotolerantes – Ampla tolerância à variação de temperatura.
Obs.: A tolerância pode mudar de acordo com o tempo de exposição.
Explique os fatores da morte por calor.
Desnaturação das proteínas – o calor faz com que percam suas funções;
Velocidade de inativação térmica das enzimas – a velocidade de inativação é maior que a velocidade de formação das enzimas;
Suprimento inadequado de O2 – a concentração de oxigênio dissolvido na água é inversamente proporcional à temperatura;
Desorganização do equilíbrio bioquímico – se a temperatura se altera demais acontece o acúmulo de metabólitos intermediários ou remoção acelerada de metabólitos;
Efeitos da temperatura sobre a estrutura da membrana – o calor exerce efeitos profundos sobre essas interações, afetando a estrutura das proteínas, as interações proteína-lipídio e lipídio-lipídio.
A sobrevivência de animais ectotérmicos em temperaturas abaixo de 0ºC depende de características bioquímicas e fisiológicas, descritas como resistência ao frio, que envolve duas estratégias, quais e explique.
Tolerância ao congelamento – formação de gelo dentro do corpo, mas fora da célula. Os animais formam cristais fora da célula, com isso as células murcham e nenhum cristal se forma no compartimento intracelular. Após poucos segundos de descongelamento os tecidos voltam a exibir sua aparência original e o organismo funciona normalmente.
Intolerância ao congelamento – evita a formação de gelo internamente através do criopretetores. Animais expostos à temperatura menor que o ponto de congelamento de seus fluidos corpóreos permanecem super-resfriados e congelam se houver nucleação. 
O que é temperatura letal?
É a temperatura acima da qual não é possível uma sobrevivência prolongada, onde 50% dos animais vivem e 50% morrem. Essa temperatura tem uma determinação exata difícil, é dependente do tempo de exposição e é determinada por tentativa e erro.
Explique porque os teleósteos marinhos vivem em regiões polares e nadam na água à -1,9 e não morrem?
O sangue e fluidos tissulares contêm compostos anticongelantes que diminuem o ponto de congelamento sem alterar o ponto de descongelamento.
Diferencie: adaptação, aclimatização e aclimatação.
Adaptação – Pode ser genética, relacionada com o desenvolvimento do animal ou induzida pelo ambiente. Pode ser ainda evolucionária ou fisiológica. Ocorre lentamente e geralmente não é reversível. Ocorre pelo processo de seleção natural.
Aclimatização – Mudanças fisiológicas, anatômicas ou bioquímicas em resposta de sua exposição crônica a condições ambientais novas. Ocorre naturalmente no ambiente nativo do animal. Geralmente é reversível.
Aclimatação – Mesmos processos da aclimatização, porém as mudanças são induzidas experimentalmente. Geralmente é reversível.
Por que animais de pequeno porte não conseguem atingir temperaturas diferentes da do meio?
Eles perdem calor muito rápido devido à razão área superficial / volume ser elevada e por isso tem uma alta condutância térmica. Tem um alto nível de produção de calor (alta taxa metabólica) e por isso tem um alto consumo de oxigênio e assim requer grande superfície branquial para transportar sangue com O2. E quanto maior a superfície branquial maior a perda de calor.
Com alguns peixes como atuns e tubarões conseguem um controle independente de temperatura em partes do corpo? Explique.
Através de trocador de calor por contracorrente e possuem arranjo anatômico dos vasos sanguíneos diferentes. Esse padrão de circulação diferente permite a conservação do calor metabólico. À medida que o sangue arterial nas finas artérias passa pelo sangue venoso nas finas veias o sangue arterial recebe calor do sangue venoso. Quando o sangue venoso tiver alcançado a veia cutânea sob a pele terá perdido calor para o sangue arterial que se desloca para os músculos. O sangue venoso pré-resfriado vai para as brânquias.
Qual a vantagem de alguns animais, como tubarões, manterem os músculos da natação aquecidos?
A independência da temperatura da água.
Economia de energia- heterotermia. 
O aumento na temperatura aumenta a potência dos músculos e assim aumenta a velocidade de natação, facilitando a apreensão de presas também rápidas e o deslocamento entre superfície e profundidades.
Os répteis necessitam de fonte externa de calor, radiação solar, o que podem fazer para aumentar a quantidade de energia radiante absorvida?
Se tornam mais escuros pela dispersão de melanina das células da pele, mudam sua posição em relação ao sol para poder controlar a captação solar, usam substratos mais quentes para aumentar a captação solar e aumentam o consumo de oxigênio e atividade muscular para gerar calor interno.
Como o pinguim-imperador, Aptenodytes forsteri, consegue manter o calor interno durante o inverno?
Através de mecanismos fisiológicos e comportamentais:
Camada de gordura subcutânea – isolamento térmico;
Penas justapostas como escamas – vento incapaz de abrir;
Apêndices pequenos – redução de perda de calor pelas extremidades;
Tecidos periféricos e extremidades apresentam temperatura mais variável;
Presença de trocadores de calor por contracorrente;
Aglomeração de milhares de aves nas colônias – nenhum indivíduo fica completamente exposto.
O que alguns mamíferos marinhos usam para ajudar no isolamento térmico?
Usam tanto a camada de gordura quanto a sua pelagem. O ar preso na pelagem funciona como isolante na terra, porém é inútil na água. O ar e a gordura tem condutividade térmica inferior a da água. E quando os animais têm ambas é importante na vida semiaquática.
As extremidades das focas e baleias não têm camada de gordura e são pobremente isoladas. Essas áreas são bastante vascularizadas e com grande suprimento de sangue. Como elas previnem a excessiva perda de calor?
Através de trocador de calor. O sangue arterial aquecido vindo do coração está circundado de veias que transportam o sangue venoso frio em direção oposta. Calor é transferido da artéria central (levando sangue rico em O2 para as extremidades) para as veias que a circundam (levando sangue venoso para os pulmões). 
Como o trocador de calor nos mamíferos marinhos é usado quando é necessário dissipar calor?
Trocador de calor entra em colapso: a pressão sanguínea da artéria central aumenta, artéria se expande, forçando a compressão das veias adjacentes. O sangue é desviado para os vasos sanguíneos cutâneos (superficiais) para dissipar o calor. Sangue arterial perde calor para o meio e sangue venoso retorna sem ter sido pré-aquecido, resfriando, portanto a parte interna. É importante para evitar superaquecimento.
O que seria a hibernação?
A temperatura corporal se iguala a do meio. A taxa metabólica, a frequência cardíaca, a respiração e muitas outras funções ficam diminuídas. O animal fica letárgico e não responde bem a estímulos externos.
Os ursos são hibernantes verdadeiros? Por quê?
Não, porque a temperatura corporal cai apenas alguns graus e as fêmeas dão luz aos filhotes no inverno.
O que é termorregulação?
Capacidade que um organismo vivo tem para manter a temperatura corporal dentrode certos limites, mesmo quando a temperatura ambiente é muito diferente.
O que são animais termorreguladores e termoconformadores?
Termorreguladores – Mantêm a temperatura corporal central dentro de certos limites.
Termoconformadores – Alteram a temperatura corporal de acordo com a temperatura ambiente.
Diferencie temperatura e calor.
Temperatura – É a medida da energia cinética associada ao movimento aleatório das partículas que compõem um dado sistema físico. Normalmente é medida em graus Celsius (ºC), mas também em graus Kelvin (K).
Calor – É a transferência de energia de um corpo para outro como resultado da diferença de temperatura ou da mudança de fase. Medido em caloria (cal) ou Joules (J).
Como pode ocorrer a transferência de calor?
Condução – Transferência de calor entre dois corpos que estão em contato direto (sólido, líquido ou gás).
Convecção – Transferência de calor pelo movimento do fluido (líquido ou gás).
Radiação – Transferência de calor entre dois corpos que não estão em contato direto.
Evaporação – Requer grande quantidade de energia.
Qual a diferença entre crioproterores coligativos e não coligativos?
Coligativos: quanto maior a pressão osmótica, menor o ponto de congelamento. Ex.: polióis, glicerol, sorbitol.
Não-coligativos: protetores da membrana. Ligam-se no lugar da água, estabilizando assim a membrana. Ex.:trealose e prolina
Qual o modo de ação das substâncias anticongelantes?
Prendem-se à superfície de um cristal de gelo.
Evitam a adição de novas moléculas de água ao cristal e assim não há aumento de tamanho.
Adsorção-inibição do crescimento do cristal de gelo.
Qual a diferença entre capacidade de adaptação e resistência?
Capacidade de adaptação – Ajustes de rotina feitos para que a homeostase seja mantida, em decorrência de mudanças contínuas no meio. Aspecto normal da vida.
Resistência – Ajustes que surgem em situações muito desfavoráveis que comprometem a sobrevivência do organismo. Medidas de emergência, necessariamente temporárias.