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quarta-feira, 3 de maio de 2017

BIOLOGIA — ENERGIA ELÉCTRICA

    Por vezes, a energia é libertada sob a forma dum fluxo de electrões ou de iões.
    Esta forma de energia eléctrica é relativamente irrelevante no campo da biologia, mas o fluxo de iões carregados elèctricamente de um ponto para o outro provoca muitos fenómenos biológicos.
    Quando nos referimos à estrutura atómica, salientamos que existem duas espécies de cargas de igual grandeza mas de carácter contrário.
    Objectos com uma carga positiva repelem outros identicamente carregados, do mesmo modo que os objectos carregados negativamente se repelem uns aos outros.
    Por outro lado, objectos com cargas opostas atraem-se um ao outro.
    Estas propriedades dos iões têm um papel de relevo na biologia, porque as células vivas têm a capacidade de concentrar iões com cargas opostas nas partes interna e externa da célula.
    Daqui resulta igualmente uma diferença na concentração das cargas.
    Na imagem seguinte vemos um diagrama duma célula que concentrou mais cargas negativas no seu interior do que as que são encontradas na parte externa e, inversamente, tem menos cargas positivas interiormente que interiormente.
Diagrama duma célula nervosa, que normalmente tem mais iões carregados positivamente (pontos coloridos) na parte externa que na interna (a). Quando a membrana externa da célula é estimulada (b), os iões positivos podem deslocar-se na célula até que as cargas sejam iguais em ambos os lados da membrana.
    Por consequência, o interior é mais negativo que o exterior.

    A força atractiva entre os iões carregados com sinais contrários ainda tem lugar, mas os iões negativos e positivos são incapazes de se misturarem porque estão separados uns dos outros pela membrana externa da célula.
    Por outras palavras, o potencial para o fluxo de iões está presente, mas não se realiza enquanto a membrana está intacta.
    A diferença na carga de cada lado da membrana é designada por diferença de potencial e pode ser medida com um aparelho chamado voltímetro.
Voltímetro analógico
 
Voltímetro digital
    Na primeira das três imagens acima vê-se o efeito da alteração da membrana, de tal modo que já não separa os iões.
    Ao fluxo resultante chama-se corrente eléctrica, e continua até que as cargas em ambos os lados da membrana sejam iguais. 
    Este fenómeno é importante em diversos processos, tais como a contracção muscular, acção de nervos e funcionamento de órgãos dos sentidos.
    Alguns animais, como a enguia eléctrica (Electrophorus electricus), a tremelga (Torpedo torpedo) e outros peixes, têm a possibilidade de formar um potencial eléctrico muito forte e descarregá-lo duma só vez.
Enguia eléctrica (Electrophorus electricus)
Tremelga (Torpedo torpedo)

    O choque eléctrico ocasionado na água circundante pode ser suficiente para ferir gravemente ou mesmo matar um ser humano adulto.

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