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Termodin mica Biol gica

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Termodin mica Biol gica

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    1. Termodinmica Biolgica

    2. Termodinmica biolgica A energia no criada nem perdida, ela transformada Processos irreversveis ocorrem naturalmente A termodinmica considera que qualquer sistema fsico tender espontaneamente a uma condio estvel chamada de equilbrio No equlbrio: A probabilidade da distribuio da energia cintica das molculas mxima A entropia do sistema mxima A energia livre mnima

    3. Termodinmica biolgica A entropia (S) uma medida da energia que no pode ser transformada em trabalho A energia livre de Gibbs (G) a quantidade de energia capaz de realizar trabalho a temperatura e presso constantes

    4. Termodinmica biolgica Assume-se que os organismos vivos esto temperatura e presso constantes, para que haja a adequao dos processos biolgicos termodinmica, apesar de que se sabe que estas propriedades podem variar em organismos vivos

    5. Termodinmica biolgica Sendo a temperatura e presso constantes, a energia livre de Gibbs o prprio potencial qumico: U = U(S, V, N) -> dU = Tds pdV + dN G = G(T, P, N) -> dG = -sdT + Vdp + dN dG = dU Tds sdT + pdV + Vdp dG = Tds pdV + dN - Tds sdT + pdV + Vdp dG = -sdT + Vdp + dN p/ T = 0 e p = 0 ? dG = dN

    6. Potencial Qumico O potencial qumico de uma substncia expressa a energia livre parcial por mol desta substncia. Uma maior ou menor capacidade de uma substncia sofrer reaes qumicas e outros processos depender do valor do seu potencial qumico. O potencial qumico mede a velocidade de mudanas de G em funo do nmero de molculas. Energia livre parcial = ?G ?n

    7. Difuso a passagem de molculas ou ons de uma substncia de um local de maior concentrao para um local de menor concentrao desta substncia Entre as clulas e o meio existe um gradiente de concentrao das substncias para permitir a passagem das mesmas para dentro e para fora das clulas

    8. Osmose A osmose um fenmeno de equilbrio, onde a gua movimenta-se entre meios com gradientes de concentrao, separados por uma membrana semi-permevel Movimento espontnea de um meio menos concentrado em soluto para um meio mais concentrado em soluto, at atingir o mesmo potencial qumico em ambos os meios

    9. Osmose

    10. Osmose A osmose colabora com o controle do gradiente de concentrao de sais em todas as clulas vivas

    11. Osmose A diferena de potencial qumico do solvente entre um lado puro (que contm apenas solvente) e o lado impuro (que contm solvente e soluto) uma situao termodinamicamente instvel Um sistema sempre tende a um estado termodinmico estvel, por isto, a gua move-se do lado puro cujo potencial qumico solvente maior para o lado de seu menor potencial qumico, at que, aps tempo suficiente, o sistema atinja o equilbrio. De um ponto de vista entrpico, o fluxo de gua para o lado com soluto aumenta a entropia do soluto, fazendo a situao mais estvel

    12. Presso osmtica O fluxo do solvente ocorre porque a soluo mais concentrada encontra-se em um estado de maior energia livre. No ponto de equilbrio (em um tubo-U), a coluna de soluo menos concentrada estar relativamente abaixo da coluna do lado da soluo mais concentrada A presso osmtica pode ser explicada como uma fora no sentido inverso ao da osmose que exercida sobre um sistema formado por duas solues separadas por uma membrana semipermevel, impedindo o fenmeno da osmose

    13. Dilise O processo de dilise pode ser definido como um processo fsico-qumico onde duas solues, separadas por uma membrana semipermevel (acetato celulsico), interagem entre si, influenciando em suas composies. fluxo molecular baseado em foras dirigidas de concentrao

    14. Dilise

    15. Dilise

    16. Dilise RIM: rgo que tem a funo de filtrar o sangue

    17. Dilise - Hemodilise O transporte de solutos, ou o mecanismo de transferncia de massa, na dilise pode ocorrer atravs de : Difuso Ultrafiltrao e conveco

    18. Biologia e Complexidade

    19. Biologia e Complexidade Termodinmica do NO-equilbrio de Schrdinger: Um organismo mantm-se vivo no seu estado altamente organizado retirando energia de alta qualidade do meio externo e processando-a para produzir, dentro de si, um estado mais organizado A vida um sistema longe do equilbrio que mantm seu nvel local de organizao s custas de um maior oramento global de entropia

    20. Biologia e Complexidade Organismos - reaes qumicas

    21. Biologia e Complexidade

    22. REGULAO GNICA Diversidade celular Pontos chaves Mutaes Doenas Biologia e Complexidade

    23. Envelhecimento e morte processos biolgicos complexos e irreversveis Variaes na capacidade celular de processar informaes teorias idade determinada geneticamente aumento gradual de mutaes no DNA Biologia e Complexidade

    24. Sthepen Hawking: A complexidade ou nmero de unidades de informao codificada no DNA corresponde, mais ou menos, ao nmero de cidos nuclicos na molcula Nas prximas dcadas seremos capazes de aumentar a complexidade do nosso DNA sem ter que esperar pelo lento processo da evoluo biolgica Se molculas qumicas muito complexas podem agir em seres humanos para torn-los inteligentes, circuitos eletrnicos igualmente complexos podem tambm fazer os computadores atuar de forma inteligente. E, se forem inteligentes, eles podero supostamente projetar computadores com complexidade e inteligncia ainda maiores Biologia e Complexidade

    25. Biologia e Complexidade O ser humano um produto da evoluo, mas isto talvez no determine se os mesmos tenham maior capacidade de sobrevivncia, nem mesmo que sejam mais complexos do que outros organismos vivos. A inteligncia parece no ter grande valor de sobrevivncia