biofisica da respiração FINAL2

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Biofísica da respiração
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O que é respirar?
Ponto de vista fisiológico
Ponto de vista da Bioquímica
Função vital; melhora a digestão; eliminação de toxinas; elasticidade nos pulmões; relaxamento do organismo; etc.
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http://www.flickriver.com/photos
Evolução da respiração
Sopa primordial - Aleksandr Oparin 1924
Experiência de Miller e Urey
Coacervados
Endossimbiose (mitocôndrias e cloroplastos) – Lynn Margulis 1981
Respiração aeróbica e anaeróbica
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Sopa primordial
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revistapesquisa.fapesp.br
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Coacervados
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revistapesquisa.fapesp.br
pergunte.evolucionismo.org
Endossimbiose
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Hipótese heterotrófica
Heterótrofos: (do grego, hetero = diferente, trophos = alimento) são organismos que não conseguem fabricar seu próprio alimento e precisam retirar do ambiente sua fonte de alimentação.
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Hipótese autotrófica
Autótrofos: (do grego, autós = próprio, trophos = alimento) são organismos que produzem seu próprio alimento utilizando energia e material inorgânico do ambiente.
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Respiração aeróbica e anaeróbica
Aeróbica: respiração que se processa na presença de oxigênio(O2) em que compostos orgânicos são oxidados completamente, originando compostos inorgânicos como água e dióxido de carbono com liberação de energia química. Gera 36 ou 38 ATPs
Anaeróbica(fermentação): processo de extração de energia sem utilização de oxigênio. Utilização de nitratos, sulfatos ou carbonatos ao invés de oxigênio. Gera 2 ATPs
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Organismos aeróbicos
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www.brasilescola.com
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Organismos anaeróbicos
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mundodabioquimica.blogspot.com
www.icb.usp.br
Diferentes tipos de respiração
Respiração traqueal
Respiração branquial
Respiração cutânea
Respiração celular
Respiração pulmonar
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Respiração traqueal
Respiram por meio de traqueias.
Diversos artrópodes terrestres, tais como insetos, quilópodes, diplópodos, alguns carrapatos e aranhas.
Superfície respiratória úmida e vascularizada.	
Sistema respiratório independente do circulatório.
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http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao.php
Respiração branquial
Brânquias (popularmente conhecidas como guelras).
Nas brânquias ocorrem as trocas gasosas.
Fora da água as brânquias fecham-se.
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http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal
Respiração cutânea
Troca de gases respiratórios ocorrer por toda a superfície do corpo.
Pode estar presente tanto em animais aquáticos (poríferos, celenterados) como em animais terrestres (minhocas e anfíbios).
Ambientes aquáticos ou terrestres úmidos.
Pele produz um muco que a deixa úmida.
Jogar sal na pele faz com que não consigam respirar.
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http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao.php
Respiração celular 
Fenômeno que consiste basicamente no processo de extração de energia química acumulada nas moléculas de substâncias orgânicas para formar ATP
Glicólise: glicose(6C)  2Piruvatos(3C) + 2NADH + 4ATP  2ATP
Ciclo de Krebs: aumenta a extração de energia da molécula de glicose quebrada
Cadeia respiratória : extrair a energia dos NADH e FADH2 e transforma em e FADH2 para formar ATP 
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http://www.coladaweb.com/biologia/biologia-celular
Respiração pulmonar
Ocorre em mamiferos, aves, répteis e anfíbios adultos.
Na inspiração, entra o ar, contrai-se o diafragma e os músculos intercostais.
 
Na expiração, o CO2, é expelido com o relaxamento da musculatura
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Respiração dos seres humanos
Sistema respiratório 
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http://www.auladeanatomia.com/respiratorio/sistemarespiratorio.htm
Anatomia
Nariz (fossas nasais) 
Faringe
Laringe
Traqueia 
Brônquios 
Pulmões 
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Fossas nasais 
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Filtrar, umedecer e aquecer o ar
www.chiesi.com.br
Faringe 
comum aos sistemas digestório e respiratório
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www.respirasaude.com
Laringe 
Continuação à faringe
Epiglote 
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www.unifesp.br
Traqueia 
Tubo de anéis cartilaginosos 
Ramifica-se em dois brônquios 
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 www.respirasaude.com
Brônquios 
Estrutura tubulares
Encaminham ar aos pulmões
Ramificam-se em tubos menores, bronquíolos 
Cada bronquíolo termina nos alvéolos pulmonares 
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www.mundoeducacao.com
Pulmões 
Órgãos esponjosos
Envolvidos por uma membrana denominada pleura 
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estudodabologia.blogspot.com
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Alvéolos pulmonares 
São pequenas estruturas, abertas de um lado
Existem milhões de alvéolos em cada pulmão
Agrupadas formam os sacos alveolares
Os alvéolos comunicam entre si através dos Poros de Kohn
A parede comum a dois alvéolos recebe o nome de septo interalveolar
Septo Interalveolar: fibroblastos, leucócitos, macrófagos e inúmeros capilares 
Ocorrem as trocas gasosas entre o pulmão e o sangue.
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Aspectos biofísicos – Ventilação pulmonar
Inspiração
Expiração
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http://biofsica.blogspot.com.br/p/biof-respiracao.html
Aspectos biofísicos –Transporte de gases respiratórios 
Hematose
Oxi-hemoglobina
Carboemoglobina
carboxiemoglobina
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http://biofsica.blogspot.com.br/p/biof-respiracao.html
Aspectos biofísicos- Controle da respiração
Em relativo repouso, a freqüência respiratória é da ordem de 10 a 15 movimentos por minuto.
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www.webciencia.com
Aspectos biofísicos – Capacidade e volumes respiratórios
Qual a capacidade dos pulmões? capacidade pulmonar total (CPT)
Porque o ar sai? Porque o ar entra?
Ao realizar uma inspiração forçada e em seguida uma expiração também forçada, máxima, o volume de ar que expelimos pode chegar a cerca de 4,5 ou 5 litros. Esse volume é a capacidade vital, que pode ser medida num aparelho especial, o espirometro.
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A Hemoglobina
3 tipos de Hemoglobinas: HbA, HbF e HbS (falciforme).
HbA: Apresenta estrutura terciária semelhante a mioglobina.
Estrutura quaternária – Estabilizada por ligações covalentes.
Subunidades α e β 
Grupo Prosteico: Oxigênio se liga ao grupo Heme, o Fe permanece no estado ferroso
A ligação da hemoglobina ao O2 ocorre cooperativamente
Sucessivamente ocorre o aumento da afinidade por O2
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Fatores que interferem na ligação com Oxigênio
Compotos que diminuem a afinidade da Hb por O2:
Ligação com BPG (2,3 – bifosfoglicerato)
Aumenta a liberação de oxigênio nos tecidos em condições de baixa p O2
Efeito da Temperatura
Diminui a afinidade da Hb por O2
Permite maior disponibilidade de O2
Maior demanda de energia
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http://desenvolvimentovirtual.com/bioq/InfOnline1/3%20-%20aminoacido_proteina/slides/aula_9_pt_Hb.pdf
Efeito Bohr e o Efeito Haldane
São grandes reguladores de concentrações gasosas no sangue.
O transporte de O2 facilita a liberação de CO2 pela hemoglobina. Isto é conhecido como Efeito Haldane.
O transporte de CO2, através da formação de íons hidrogênio, facilita a liberação de O2 pela hemoglobina.
O efeito de redução do pH com a liberação de O2 é conhecido como Efeito Bohr.
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Curva de dissociação de oxigênio (curva sigmóide). 
Fonte:http://www.biocristalografia.df.ibilce.unesp.br/xtal/texto_hb.php
Respiração em diferentes animais 
Cetáceos 
Saurópodes
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tempodosdinossauros.blogspot.com
Referências bibliográficas 
http://ciencias6ano.forumeiros.com/t6-sistema-respiratorio-de-um-peixe
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao2.php
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao.php
http://educcapela.blogspot.com.br/2012/08/respiracao-traquial-branquial-e-cutanea.html
http://diariodebiologia.com/2010/09/como-so-peixes-respiram-na-agua/#.U539u_ldUo4
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Referências bibliográficas 
http://www.interaula.com/biologia2/conteudo/textos/biologicas/biologia/medio/bio28.pdf
http://www.escoladeimagem.com.br/blog/?p=7373
: http://blogdojeriel.com.br/2012/12/algumas-linhas-para-as-leveduras-selvagens/
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