EQUILÍBRIO TERMODINÄMICO EA VIDA NA TERRA
OS SERES VIVOS SÃO IDENTIFICADOS COMO SISTEMAS ABERTOS NA NATUREZA, NA CONDIÇÃO DE EQUILÍBRIO TERMODINÂMICO. NESSE TIPO DE SISTEMA OCORRE TROCA DE ENERGIA E DE MASSA COM O AMBIENTE. UMA CADEIA ALIMENTAR, POR EXEMPLO, É UM SISTEMA ABERTO, EM QUE A ENERGIA SOLAR É CONVERTIDA EM ENERGIA QUÍMICA PASSADA DE UM SER VIVO PARA OUTRO, E ASSIM SUCESSIVAMENTE. A TRANSFORMAÇÃO DE UMA FORMA DE ENERGIA EM OUTRA RESULTA EM UM FLUXO DE ENERGIA. A ENERGIA DOS SERES VIVOS É LIBERADA PARA A ATMOSFERA NA FORMA DE ENERGIA TÉRMICA. OS SERES VIVOS TROCAM GASES COM A ATMOSFERA
DURANTE O PROCESS0 DE RESPIRAÇÃO, PRINCIPALMENTE GÁS OXIGÊNIO E GÁS CARBÔNICO. E POSSÍVEL DIZER QUE A ATMOSFERA TERRESTRE ESTÁ EM DESEQUILÍBRIO TERMODINÂMICO, CONTRIBUINDO PARA A VIDA NO PLANETA TERRA. EM UM SISTEMA FECHADO, ACONTECE A TROCA DE ENERGIA, MAS NÃO DE MASSA -POR EXEMPLO,
UMA SERINGA COM A ABERTURA LACRADA EM QUE O AR NO SEU INTERIOR FICA APRISIONADO.
2 OBSERVE A IMAGEM:
A TEMPERATURA NO MURO DE PEDRAS ENCONTRA-SE A 30° C; NAS FOLHAS DAS PLANTAS, A 28° C; E NO AMBIENTE, A 20° C. A PARTIR DESSES DADOS, RESPONDA AOS SEGUINTES QUESTIONAMENTOS:
A) O SISTEMA "FOLHA DAS PLANTAS + MURO DE PEDRAS + AMBIENTE" É UM SISTEMA ABERTO OU FECHADO? JUSTIFIQUE SUA RESPOSTA.
B) QUAL É A RELAÇÃO ENTRE O EQUILÍBRIO TERMODINÂMICO E O CICLO DE VIDA DE UM SER VIVO?
3 POR MEIO DE UMA PESQUISA, RELACIONE O EFEITO ESTUFA À POSSIBILIDADE DE VIDA COMO A CONHECEMOS NO PLANETA TERRA. O QUE ACONTECERIA À TERRA SE NÃO HOUVESSE O EFEITO ESTUFA?
MANUTENÇÃO DA VIDA NA TERRA TEMPERATURA CORPOREA
REGULAÇÃO DA TEMPERATURA CORPÓREA
COMO AS TAXAS DE VÁRIOS PROCESSOS BIOLÓGICOS SÃO DESESTABILIZADAS PELA TEMPERATURA, SERIA BENÉFICA PARA OS ANIMAIS A CAPACIDADE DE CONTROLAREM A TEMPERATURA CORPÓREA. TODAVIA, A ALTA CAPACIDADE CALÓRICA E A ALTA CONDUTIVIDADE DA ÁGUA DIFICULTANDO O PROCESSO BIOLÓGICO PARA A MAIORIA DAS ESPÉCIES DE PEIXES E DE ANFÍBIOS DE AMBIENTES AQUÁTICOS, QUE NÃO CONSEGUEM MANTER A DIFERENÇA DE TEMPERATURA ENTRE O ORGANISMO E O AMBIENTE. O AMBIENTE TERRESTRE POSSUI UMA BAIXA CAPACIDADE CALÓRICA E DE CONDUTIVIDADE EM RELAÇÃO AO AMBIENTE AQUÁTICO E AS TEMPERATURAS CORPÓREAS DA MAIORIA DOS ANIMAIS VERTEBRADOS TERRESTRES SÃO, AO MENOS PARCIALMENTE, AUTÔNOMAS EM RELAÇÃO À TEMPERATURA DO AR. DETERMINADOS VERTEBRADOS DO AMBIENTE AQUÁTICO POSSUEM TEMPERATURAS CORPÓREAS MAIS ALTAS QUE A DA ÁGUA DO LOCAL ONDE VEM. A MANUTENÇÃO DAS DIFERENTES TEMPERATURAS PROMOVE MECANISMOS TERMORREGULADORES DESENVOLVIDOS ENTRE OS VERTEBRADOS.
OS VERTEBRADOS SÃO CLASSIFICADOS CONFORME A CAPACIDADE REGULADORA DA TEMPERATURA CORPÓREA. PECILOTERMOS (DO GREGO: POIKILO = VARIÁVEL E THERM = CALOR) NOME O TERMOS (DO GREGO: HOMEO = A MESMA E THEM = CALOR) NA BIOLOGIA, NA REGULAÇÃO DA TEMPERATURA UTILIZAM-SE OS TERMOS:
ECTOTERMOS (DO GREGO: ECTO = DE FORA E THERM = CALOR)
ENDOTERMOS (DO GREGO: ENDO = DE DENTRO E THERM = CALOR)
ESSES TERMOS REFEREM-SE ÀS FONTES DE ENERGIA UTILIZADAS NA TERMORREGULAÇÃO
OS ECTOTERMOS CONSEGUEM CALOR PRINCIPALMENTE DE FONTES EXTERNAS, COMO EXPOSIÇÃO AO SOL OU SOBRE UM AMBIENTE AQUECIDO, PODENDO SER UMA ROCHA OU OUTRO AMBIENTE. EXEMPLOS: LAGARTOS E TARTARUGAS.
OS ENDOTERMOS DEPENDEM DO PROCESSO METABÓLICO DE CALOR DO SEU ORGANISMO PARA AUMENTAR SUA TEMPERATURA CORPÓREA. EXEMPLOS: AVES E MAMÍFEROS (POSSUEM TEMPERATURAS ODE ATIVIDADE QUE VARIAM DE 30 A 40 °C). A ENDOTERMIA EA ECTOTERMIA NÃO SÃO MECANISMOS MUTUALMENTE EXCLUSIVOS,
JÁ QUE VÁRIOS ORGANISMOS UTILIZAM OS DOIS PROCESSOS DE REGULAÇÃO DE TEMPERATURA.
UMA TARTARUGA DE ÁGUA DOCE QUE SAI DA ÁGUA CONSTANTEMENTE, FICANDO EM ROCHAS E EXPOSTA AO SOL PARA SE AQUECER.
OS TERMOS "ENDOTÉRMICOS" E "ECTODÉRMICOS" SÃO UTILIZADOS COM MAIS FREQUÊNCIA PELOS PESQUISADORES NO ESTUDO DO CONTROLE DA TEMPERATURA CORPORAL DOS ANIMAIS.
Você provavelmente já deve ter ouvido falar em animais de sangue quente e animais de sangue frio. E animais endotérmicos e animais ectotérmicos, já ouviu falar? Você sabe a diferença entre eles? Vamos aprender?
No período em que os animais começaram a ser classificados, eles foram divididos em animais de sangue quente e animais de sangue frio. No grupo dos animais de sangue quente estavam presentes as aves e os mamíferos, já no grupo dos animais de sangue frio estavam presentes os répteis, anfíbios, a maioria dos peixes e os animais invertebrados. Hoje em dia o termo animais de sangue quente foi substituído por animais endotérmicos e o termo animais de sangue frio substituído por animais ectotérmicos. Então agora dizemos que as aves e os mamíferos são animais endotérmicos, e os répteis, anfíbios, alguns peixes e invertebrados são animais ectotérmicos.
A endotermia e a ectotermia são mecanismos adotados pelos animais para controlar a temperatura corporal, o que chamamos de mecanismos termorreguladores. Os animais endotérmicos elevam a temperatura corporal e a mantêm constante a partir de mecanismos internos, ou seja, o próprio metabolismo do animal consegue controlar a sua temperatura. Já os animais ectotérmicos não são capazes de regular a temperatura corporal com mecanismos internos, então eles precisam de fontes externas de calor para elevar e manter a sua temperatura corporal constante. Esses animais obtêm calor do meio ambiente (meio externo), geralmente com a exposição ao sol ou em contato com superfícies quentes, como rochas.
Por isso os mamíferos podem ficar longos períodos sem se expor ao sol. Já os répteis e os anfíbios, por exemplo, não podem. Da mesma forma, você já ouviu falar de répteis vivendo em regiões bem frias como a Antártida? Provavelmente não, pois eles são incapazes de sobreviver nesses ambientes, já que eles precisam de fontes externas de calor e a sua temperatura corporal varia de acordo com o meio ambiente (meio externo). Contudo, aves e mamíferos são encontrados em regiões frias, pois não dependem de fontes externas de calor para controlarem sua temperatura corporal.
Provavelmente você já deve ter visto algum lagarto, cobra ou jacaré, mesmo que em filme ou documentário, “tomando sol”, certo? Agora podemos entender a razão.
Sabendo disso, podemos entender por que os répteis não são encontrados em regiões muito frias. As baixas temperaturas não permitem a sobrevivência destes animais, já que eles precisam de fontes externas de calor e também porque a temperatura de seus corpos varia de acordo com o ambiente. Já os mamíferos e as aves, que apresentam mecanismos internos de controle da temperatura corporal, podem ser encontrados em regiões frias.
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