Resumo Biofisica AV1

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Biofisica 
Aula 1
Grandezas fundamentais: componentes fundamentais do Universo
Físico.
Grandezas derivadas: formadas pela combinação de outras
grandezas entre si.
Descrição quantitativa do Universo Físico:
Números - criados para quantificar os fenômenos.
Unidades - quantidade determinada de uma grandeza física, usada
como padrão para outras medidas.
A medição é a comparação quantitativa de uma grandeza com uma
escala pré-definida.
Componentes de Grandezas
São formados por Matéria
Utilizam e produzimos Energia
Ocupam lugar no Espaço
Vivem por um período no Tempo
X MATERIA 
Tudo o que tem massa e ocupa um lugar no espaço (comprimento,
largura e profundidade), adquirindo portanto uma determinação
geométrica e quantitativa, suscetível de medida e de enunciação
matemática.
Não confundir com massa.
X ESPAÇO
Extensão sem limites, que contém todas as extensões finitas e todos
os corpos (ou objetos) existentes ou possíveis.
Determina as coordenadas definidas para a localização de corpos.
Seu símbolo é a letra ‘L’ e sua unidade SI é o metro (m)
X TEMPO:
Dimensão que permite identificar dois eventos que, caso contrário,
seriam idênticos e que ocorrem no mesmo ponto do espaço.
Considerado como uma quarta dimensão do Universo (três dimensões
espaciais e uma temporal).
Seu símbolo é a letra ‘t’ e sua unidade SI é o segundo (s).
X ENERGIA
É a capacidade de um corpo, uma substância, ou um sistema físico
têm de realizar trabalho. A Energia pode se apresentar de várias
formas.(Potencial, Térmica, Cinética, Elétrica, Química, etc.).
Seu símbolo é a letra ‘E’ e sua unidade SI é o Joule (J).
Exemplo: 1J é o trabalho necessário para exercer a força de um
newton pela distância de um metro.
GRANDEZAS DERIVADAS
Originadas a partir da combinação de outras grandezas entre si.
Exemplos:
GRANDEZAS APLICAS
X Massa (m)
Massa: propriedade fundamental de qualquer substância ou objeto
físico, que determina sua resistência a ser acelerado por uma força e
sua força gravitacional que atrai outros corpos.
A unidade SI da massa é o kilograma (Kg).
Massa ≠ Peso!
Ex: Medição da massa dos animais: indicador de higidez.
TONELADA, KILO, GRAMAS
X Área
Medida de um espaço bidimensional.
Unidade S.I.: metro quadrado (m2)
Ex: da quantidade de pêlos/cm2 (sistema CGS) na pele dos animais –
indicador de anormalidades.
Área de Superfície Corporal:
Dosificação de drogas potencialmente perigosas.
Avaliações clínicas diversas (queimaduras, tumores, dermatopatias,
etc.)
Avaliação da densidade de pelos na superfície da pele.
X Volume (V)
É a medida da quantidade de espaço ocupada por um corpo, num
espaço tridimensional.
Unidade S.I.: metro cúbico (m3)
Aferição de diversos conteúdos biológicos de interesse veterinário,
clínico e laboratorial.
X Densidade (D)
Concentração de matéria (m) existente ocupando um determinado
volume (V) dos corpos (D= m/V). Sua unidade S.I.: quilograma por
metro cúbico (kg/m3). No sistema
X Velocidade (v)
Mudança de posição dos corpos no espaço (L), em função do tempo
(t).
Velocidade das reações químicas do organismo (produto final da
reação/unidade de tempo).
4.6 Aceleração (Δv ou a)
É a variação da velocidade (v) em função do tempo (t).
a = v / t = L . t-1 / t = L . t-2
X Força (F)
Agente capaz de deformar ou alterar o estado de repouso ou de movimento
de um corpo.
Produto da massa (m) pela aceleração (a).
Unidade S.I.: Newton (N).
Um newton (1N) é a força necessária para sustentar uma massa de 0,1kg.
X Temperatura Termodinâmica (T)
Prática clínica – indicador de higidez.
Unidade S.I.: Kelvin (K)
Conversão escala Celsius (escala centígrada) para Kelvin (escala absoluta):
Zero grau Kelvin (estado teórico) - cessa todo movimento (vibração) dos
átomos.
Atenção! Intensidade de energia térmica ≠ Quantidade de energia térmica
Calor = quantidade de energia térmica.
Temperatura = Intensidade de energia térmica. Estado de agitação
molecular.
X Freqüência (f)
Medida da repetição de um mesmo evento físico (ou biológico) em
função do tempo (t).
...onde T é o período (tempo necessário para que o evento volte a se
repetir).
Unidade S.I.: Hertz (Hz) – ciclo por segundo
Muitas funções orgânicas são avaliadas pela sua freqüência de
repetição, como a f. cardíaca e respiratória - indicador de higidez.
X Pressão (p)
É o quociente de uma força (F) de módulo constante, perpendicular a
uma superfície sujeita à sua ação, pela área (A)dessa superfície.
Unidade S.I: Pascal (Pa)
1Pa = 1N/m2
Biofísica da respiração.
Biofísica da circulação sanguínea.
Biofísica da função renal.
Na Medicina, costuma-se usar a unidade milímetro de mercúrio
(mmHg ou Torr), para medir pressão.
Pressão sanguínea: oscila entre 120mmHg e 80mmHg (vulgar: “12
por 8”).
AULA 2
SISTEMA FISICO
Aberto - Quando se há entrada e saida de materia e energia
Fechado - troca de energia, mas nao troca de materia
Isolado - Não há troca para o meio exterior de materia ou energia
PRINCIPIOS DA TERMODINAMICA
Primeira lei : “A Energia não pode ser criada ou destruída, mas somente convertida em outras formas de Energia.”
( quando há alguma reação a energia ali utilizada não é gasta, muita parte é dissipada e a outra e a que fica na reação)
Segunda Lei : Lei da Transferência de Energia, Lei da
Entropia Enunciado: “A Energia se desloca (espontaneamente) dos níveis mais altos para os níveis mais baixos.” ( entalpia é o equilibrio da reação, quando sai do meio alto para o meio baix)
ENTROPIA : Qualquer diferença de Energia dentro de um Sistema Físico qualquer tende a igualar-se (equilibrar-se) por
si só, espontaneamente.
Equilíbrio é desorganização. Logo, a Entropia mede o grau de Desordem destes sistemas. Quanto mais
organizado o sistema, menor Entropia ele terá.
( Presente em todo sistema natural)
ENTALPIA : é uma grandesa fisica, definida no âmbito da termodinamica classica de forma que esta meça a máximaenergia de um sistematermodinamico, teoricamente passível de ser deste removida na forma de calor. É particularmente útil na compreensão e descrição de processos isobaricos I
TERMOREGULAÇÃO
Nos animais, o organismo produz calor em seus processos metabólicos.
Os animais pecilotérmicos (ou ectotérmicos) perdem o calor para o ambiente e possuem a mesma
temperatura ambiental.
Os animais homeotérmicos (ou endotérmicos ou exotérmicos) retêm parte desse calor e mantém a sua
temperatura numa faixa constante (homeostase térmica).
Os animais homeotérmicos são os mamíferos e as aves. Os demais são pecilotérmicos.
Animais que não possuem um mecanismo interno de regulação da
temperatura corporal. Controlam a variação da temperatura através
de métodos comportamentais, que lhes permitem mantê-la em níveis
aceitáveis para o seu organismo.
ENTALPIA (H)
Como grandeza física, mede o conteúdo de Energia total disponível sob a forma de Calor de um sistema.
Sua unidade SI é o Joule por mol (J/mol).
A variação da Entalpia (ΔH) aparece em todos os sistemas biológicos, como os animais. Assim, nas reações
do metabolismo animal, podemos definir a variação de Entalpia (ΔH) pela equação simples
Onde: Hp – entalpia dos produtos formados pela reação
Hr - entalpia dos reagentes formados pela reação
Assim, podemos afirmar que:
- numa reação exotérmica temos que Hp < Hr e, portanto, < O (negativo).
- numa reação endotérmica temos que Hp > Hr e, portanto, > O (positivo).
Quando existe uma reação química com liberação de calor, dizemos que a reação é exotérmica (“calor
para fora”). Neste caso, a ΔH é negativa (-), pois o sistema formado por esses reagentes eliminou calor
para o meio e gerou produtos com menor Entalpia.
Quando existe uma reação química com absorção de calor,dizemos que a reação é endotérmica (“calor
para dentro”). Nesse caso sua ΔH é positiva (+), pois o sistema formado por esse conjunto de reações gera
produtos com maior Entalpia do que a dos próprios reagentes.
Energia Livre (G)
Energia “útil”, disponível, que gera Trabalho e que é responsável pelo funcionamento dos sistemas
biológicos em nível molecular.
Como grandeza física, mede a quantidade de Energia, gerada por reações químicas, capaz de realizar
Trabalho, e é medida em joules (J).
- Se ΔG é positivo (+), o processo não é espontâneo (sendo assim endergonico)
- Se ΔG é zero (0), o processo está em equilíbrio termodinâmico – deixará de existir troca de calor entre os corpos do sistema (atingem a mesma temperatura); ( Sendo assim é neutra)
- Se ΔG é negativo (-), o processo é espontâneo. ( exergonico)
Energia de Ativação e Complexo Ativado
Para ocorrer uma certa reação química no metabolismo animal, é necessária a promoção de um choque
entre as moléculas dos reagentes.
Para que esse choque ocorra, é necessária uma certa quantidade de Energia, dependendo da reação. Sem
este choque energético, de intensidade variável de acordo com a reação, não há reação química.
Para que a reação aconteça, as moléculas reagentes devem alcançar um estado energético maior que o
seu estado habitual (estado de transição ou complexo ativado).
( e quando a reação acelera, exigindo mais energia para que ocorra com maior rapidez, sendo assim um papel ENZIMATICO)
 Enzimas: catalisadores orgânicos
A presença de um catalisador diminui a Energia de Ativação necessária para que uma reação química ocorra. No organismo animal, estes catalisadores orgânicos são as enzimas (proteínas). ( Diminuindo a enegia de ativação o processo e conduzido de uma forma muito mais rapida)
AULA 3
Propriedades fisicas da agua
Presente em 70% nos mamiferos
Idade: quanto maior a idade menor o percentual de agua no organismo:
Ex: Fetos ? 85%
Animal adulto ? 70-75%
Metabolismo: quanto maior a atividade metabolica de um orgao ou tecido
maior sera a quantidade de agua.
Ex: Cerebro ? 85% Figado ? 70% Ossos - 35%
Agua sao bipolares ( Positiva e negativa)
A parte negativa atrai a positiva, fazendo pontes de hidrogenios, a agua esta sempre mais 
localizada aonde acontece as reações e mesmo sendo estaveis conseguem ser desfeitas facilmente.
Anidrobiose - Vida sem agua, (seres unicelulares)
2 tipos presentes de agua no organismo animal
Agua livre - Maioria presente, participa das reações quimicas
Agua Estrutural - Forma estruturas no corpo
X Sudorese (suor) - É a forma de homeostase (equilibrio) da temperatura corporal, sai pouca agua mas carregada com bastante energia 
Determinam tres caracteristicas fundamentais da agua:
(1) grande coesso entre suas moleculas;
(2) resistencia a evaporaçao;
(3) capacidade de solvataçao de biomoleculas que tambem possam formar pontes de 
hidrogenio (com atomos fortemente eletronegativos);
Alto Calor especifico
Calor Especifico e a quantidade de energia termica necessaria a uma substancia para 
elevar a sua temperatura.
Baixa Viscosidade
A Viscosidade da agua, devido as suas pontes de H, deveria ser alta. Paradoxalmente 
por?m, ela ? baixa (4 . 10-3 Pa.s a 20oC).
AULA 4
SOLUÇÃO E SUSPENSÃO
Solução - Solutos e solventes (agua) (Hidrofilica) (unica fase) ( ESTAVEIS)
Suspensão - Fase interna e Fase Externa (Hidrofobica) (+ fases,multifasicas) (Instaveis) 
( Interna é sempre a de menor quantidade, externa as de maiores quantidades)
TIPOS DE SUSPENSÕES 
Dispersão : Suspensões de solidos pulverizados em meio liquido
Emulsões : Suspensões de liquidos em liquidos
Aerossois : Disperssão de liquidos ou solidos em gás( externo)
Espuma : Dispersão de gás (interno) em liquido
TORNAS SUSPENSÕES ESTAVEIS (AGENTES INTERFASICOS)
Umectante - Agente interFasico hidrofilico, que atrai e retem agua (queijo,doce)
Surfactante - Diminuem a tensão superficial da agua (Piometra - Fluinocil)
Estabilizantes - Substancia que tornam possivel uma disperssão uniforme que nao se mistura (xarope)
Detergentes - Agentes bacterisidas e microbicidas, diminuem o tamanho das particulas de oleo ou gordura e solubilizam proteinas, ajudando na remoção ( essas estruturas sao chamadas de MICELAS)