Post on 22-Apr-2015
Matéria e Energia:a Biologia as demanda continuamente: os organismos vivos não estão em equilíbrio termodinâmica com o ecosistema, mas sim em uma condição estacionária. A
manutenção de processos e da estru tura exige suprimento contínuo de matéria e
energia.
Matéria
• Definição• Origem:
– Bing Bang; ~14 bilhões de Anos– Reações nucleares no nucleo de estrelas e
subsequente explosão– Agregação no Sistema Solar. 4,5 bilhões de anos.
• A água: desde a solidificação da crosta terrestre, trazida por asteroides de cometas
• Quantidade finita de elementos químicos: Reciclagem desde o começo da vidam há 3,8 bilhões de anos.
Tempo Geológico
Energia
• Definição Newtoniana.• Modalidades:
– Cinética (Térmica)– Química– Eletromagnética.
• Indestrutível, mas as formas são interconversíveis. Em velocidades da luz Matéria pode se converter a Energia.
Fonte de Energia quantitativamente mais importante para os seres vivos contemporâneos - SOL
Transmissão por radicação eletromagnética
Moléculas orgânicas
• Formadas por C O H
Fotosíntese
• CO2 + H2O + Ε Compostos orgânicos + O2
• Energia é armazenda nas ligações
• Produtores: Plantas, algas e bactérias
• Consumidores: Respiração Celular• Decompositores: fungos e bactérias
• Nas conversões de Energia há perdas térmicas.
Ecosistema
Respiração Celular
Reações exergônicas e endergônicos
Moléculas orgânicas
Elementos Químicos nos organismos vivos
I. Elementos químicos mais comuns
Elemento Químico Símbolo Porcentagem em peso
Oxigênio O 65,0% 96,35Carbono C 18,5%
Hidrogênio H 9,5%
Nitrogênio N 3,35
II. Elementos químicos menos comuns
Elemento Químico Símbolo Porcentagem em peso
Cálcio Ca 1,5% 3,7%
Fósforo P 1,05
Potássio K 0,4%
Enxofre S 0,3%
Sódio Na 0,25
Cloreto Cl 0,2%
Magnésio Mg 0,1%
III. Elementos químicos dos quais há traços
Elemento Químico Símbolo Porcentagem em peso
Boro B Menos de 0,015
Crômio Cr
Cobalto Co
Fluoreto F
Iodeto I
Cobre Cu
Ferro Fe
Manganês Mg
Molibdênio Mo
Selênio Se
Silício Si
Estrôncio Sn
Vanádio V
Zinco Zn
Elementos Químicos no organismo humano
Estrutura Atômica
• Dalton: Átomo indivisível• Modelo de Rutherford-Bohr
Prótons e neutrons > 1,67x10-24g (1uam)Elétrons – 9,1x10-28g -- 0,0005486 uam
• Número atômico: número de prótons• Número de massa: prótons + neutrons
– Isótopos 12C, 13C, 14C– Isótopos instáveis: 99Tc-43
• Massa atômica (composição isotópica) – C >>12,01 uma
Nuvem Eletrônica
Número quânticoPrincipaln
Camada (nível)
Capacidade de elétrons(=2n2)
1 K 2
2 L 8
3 M 18
4 N 32
5 O 50
6 P 72
Orbital Número de elétrons
s 2p 6d 10f 14
O diâmetro da camada determina a energia potencial do elétron
Absorção de fóton - fluorescência
0térmicaemis1
1exc0
SEνS
SνS
Estrutura atômica – níveis e orbitais
Elemento Químico
Particulas subatômicas
Diagrama de anéis concêntricos
Diagrama de Orbitais
He 2 4,0026
Prótons 2 Elétrons 2 Neutrons 2
C 6 12,011
Prótons 6 Elétrons 6 Neutrons 6
Prótons ~1 uma Neutron ~1 uma Elétron 0.0005486 uma
Tabela Períodica – Elementos qúmicos mais abundantes nos organismos vivos
Reatividade química – Elétrons de valência (camada)
Questões para atividade interativa
• Reveja a lista dos elementos químicos existente em maior porcentual de peso nos humanos. Compare com a abundância relativa dos elementos químicos na crosta sólida da Terra
• Considere o elemento químico Ca. Reveja, para o elemento químico, o número atômico, número de massa e massa atômica. Construa um diagrama de anéis concêntricos do átomo. Investigue a reatividade do elemento químico. Considere o elemento químico nos sistemas biológicos: ocorrência, concentrações nos vários compartimentos e funções fisiológicas. Repita as considerações para o K.
• Comente os efeitos da radiação eletromagnética – as várias frequências e comprimentos de onda – nos sistemas biológicos.
• Analise os fenômenos de fotosíntese e respiração celular na Biologia do planeta.