Aula: Regulação Térmica ATIVIDADES DE SALA [01] (UFBA) A figura a seguir ilustra a relação entre a temperatura ambiente e a temperatura corporal de dois animais. Com base na análise dessa ilustração, pode-se concluir: (01) Os animais representados exibem a mesma capacidade de regulação térmica. (02) Em animais endotérmicos, a fonte preferencial de calor para o corpo é o metabolismo. (04) Animais exotérmicos mantêm uma relação direta entre a temperatura do corpo e a do ambiente. (08) A disponibilidade de alimento permite a regulação térmica em répteis. (16) A endotermia é uma vantagem evolutiva para animais terrestres. (32) Adaptações na superfície do corpo dos mamíferos estão associadas à sua condição de animais endotérmicos. (64) Animais exotérmicos e endotérmicos apresentam as mesmas características anatômicas e fisiológicas quanto ao sistema circulatório. (FEPECS-DF) Leia o texto a seguir: Chamamos biodiversidade a variedade de espécies existentes em determinado lugar ou no próprio planeta. Até o momento, foram identificados em todo o mundo cerca de 2 milhões de espécies de seres vivos, mas podem existir dez ou até cem vezes mais espécies, que ainda não foram identificadas. Linhares, Sérgio e Gewandsznajder, Fernando. Biologia Hoje. Editora Ática. P.20 Com alusão aos animais da América do Sul, aqueles que dependem da produção de calor pelo seu metabolismo para elevar sua temperatura e mantê-la constante são: a) Anta - Arara - Onça preta; b) Tartaruga da amazônia - Jaguatirica - Cachorro-domato; c) Jacaré - Colhereiro - Onça preta; d) Rã de chifre - Lhama - Tucano; e) Jibóia - Avestruz americana - Tamanduá bandeira. (UnB) A adaptação dos animais a diversos ambientes fez com eles lançassem mão de diferentes mecanismos fisiológicos como modos de aproveitamento de energia. Em relação à fisiologia animal, julgue os itens que se seguem. ( ) Nas aves e nos mamíferos, as gorduras funcionam como isolamento térmico, impedindo a perda de calor pela pele. ( ) Um dos fatores que garantem a sobrevivência dos répteis em ambientes desérticos, onde o alimento é escasso, é que eles utilizam a energia solar para o aquecimento do corpo. ( ) As funções desempenhadas pelos sistemas digestivo, muscular e excretor, no homem, são exercidas, na ameba, pelo vacúolo digestivo, pelo vacúolo contrátil e pelos pseudópodes, respectivamente. ( ) A taxa metabólica dos animais homeotermos é diretamente proporcional à sua massa corporal. [04] (VUNESP) Considere os mecanismos relacionados com a manutenção da temperatura corporal do homem. I. Relaxamento dos músculos involuntários. II. Diminuição da taxa de metabolismo. III. Contrações musculares involuntárias. IV. Respiração ofegante. V. Aumento da taxa de metabolismo. Os mecanismos que permitirão manter a temperatura corporal de um homem em uma sauna, submetida a uma temperatura acima de 40 C são, apenas: a) III, IV e V. b) I, II e V. c) I, II e IV. d) I, IV e V. e) II, III e IV. ATIVIDADES COMPLEMENTARES [01] (PUC-MG) A vantagem dos animais homeotermos em relação aos pecilotermos está em que os primeiros: a) mantêm temperaturas sempre mais baixas que aquelas temperaturas do meio. b) mantêm temperaturas sempre mais altas que aquelas temperaturas do meio. c) podem variar sua temperatura corporal de acordo com a necessidade. d) mantêm a temperatura do corpo constante, favorecendo o metabolismo. e) quando as temperaturas são muito baixas, elevam a temperatura corporal. (FEPECS-DF) Um pesquisador mediu as taxas de consumo de O 2 em quatro tipos de animais, em função de diferentes temperaturas: camundongos, codornas, sapos e Com os dados construiu gráficos, verificando depois que podia reuni-los nos dois padrões seguintes: Consumo de O 2 I II 0 10 20 30 40 Temperatura (ºC) Baseando-se no tipo de metabolismo desses animais, assinale a alternativa que os relaciona corretamente aos tipos de curvas considerados. a) Curva I: camundongos e codornas Curva II: sapos e b) Curva I: camundongos e sapos Curva II: codornas e c) Curva I: camundongos, sapos e codornas Curva II: d) Curva I: codornas, sapos e caranguejos Curva II: camundongos. e) Curva I: sapos e caranguejos Curva II: camundongos e codornas. (CESGRANRIO-RJ)
O gráfico acima representa como um determinado tipo de animal reage às variações de temperatura do ambiente. Para manifestar essa reação, seu corpo lança mão de mecanismos fisiológicos diferenciados em locais de clima quente e de clima frio. Assinale a opção que apresenta corretamente os mecanismos fisiológicos adequados a cada uma das situações. CLIMA QUENTE: contração dos vasos sanguíneos a) superficiais CLIMA FRIO: eriçamento de pêlos e penas CLIMA QUENTE: dilatação de vasos sanguíneos b) superficiais CLIMA FRIO: respiração ofegante c) CLIMA QUENTE: diminuição da circulação abaixo da pele CLIMA FRIO: tremor do corpo d) CLIMA QUENTE: respiração ofegante CLIMA FRIO: dilatação de vasos sanguíneos superficiais e) CLIMA QUENTE: aumento da sudorese CLIMA FRIO: contração dos vasos sanguíneos superficiais [04] (CESGRANRIO) As afirmativas a seguir são relacionadas aos mecanismos termorreguladores presentes em seres homeotérmicos: I. A manutenção da temperatura corpórea é importante porque a hipotermia e a hipertermia causam avarias no funcionamento enzimático. II. Em baixas temperaturas ambientais, a vasodilatação periférica diminui o fluxo sanguíneo, implicando o aquecimento das partes externas do corpo, que passam calor para os tecidos internos. III. Em altas temperaturas ambientais, um fator básico de regulação é a sudorese, pois a água do suor evapora, retirando calor da pele, o que não permite que a temperatura do corpo se eleve muito. Assinale a(s) afirmativa(s) correta(s): a) Apenas I, b) Apenas I e I; c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. [05] (UFMG) Um homem, submetido a aquecimento prévio de 45 C, ingere gelo picado em intervalos regulares. Os gráficos relacionam a temperatura da pele, a temperatura interna e a sudorese nesse homem, nas condições dadas. Com base nos dados desses gráficos, é CORRETO afirmar que: a) a elevação da sudorese provoca um resfriamento da pele. b) a redução da temperatura interna provoca redução da temperatura da pele. c) a redução da temperatura interna ocorre simultaneamente com o aumento da taxa de sudorese. d) o aumento da temperatura da pele ocorre no momento da ingestão do gelo. [06] (UFPEL) O gráfico a seguir mostra a relação entre a temperatura ambiente e a temperatura corporal em uma capivara e um jacaré. FAVARETTO, J.A.; MERCADANTE, C. Biologia. São Paulo: Ed. Moderna, 1999. [adapt.] Com base no texto e em seus conhecimentos, analise as seguintes afirmativas. I. O jacaré vive em ambientes aquáticos para manter a temperatura corporal em torno de 36,5 C, em regiões de clima tropical, nas quais a água possui elevado calor específico, que propicia a estabilidade térmica. II. A capivara utiliza ambientes aquáticos para reduzir a temperatura corporal em dias quentes, pois o elevado calor específico da água atua como um moderador térmico, de forma que o calor do corpo do animal não ultrapassa os 36,5 C. III. A capacidade de os animais endotérmicos como a capivara manterem a temperatura corporal contribui para que ocupem um número maior de ambientes do que os animais ectotérmicos, como o jacaré. IV. A linha que representa no gráfico a amplitude térmica suportada pelo animal ectotérmico mostra
uma inclinação de, aproximadamente, 45 no intervalo de temperatura corporal [10,30], o que possibilita que cada variação de 1 C na temperatura ambiente resulte numa variação unitária aproximada. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e III b) II e III c) III e IV d) I e IV e) II e IV [07] (FGV) Nas prateleiras das farmácias e supermercados, encontramos várias marcas de produtos anti-perspirantes, os quais restringem a quantidade de secreção das glândulas sudoríparas na zona onde foi aplicado. Portanto, limitam a quantidade de suor na superfície da pele. Gustavo, consumidor desse tipo de produto, procurava por algo que fizesse o mesmo em todo o seu corpo, e não apenas nas axilas. Afinal, considerava o suor algo desnecessário e não higiênico. Do ponto de vista fisiológico, pode-se dizer que o produto desejado por Gustavo não é aconselhável, pois sua conseqüência imediata seria: a) favorecer a morte das células superficiais da epiderme em razão do dessecamento decorrente da menor quantidade de suor. b) comprometer a nutrição das células epiteliais, uma vez que estas se mantêm com os sais minerais presentes no suor. c) impedir a eliminação do excesso de água do tecido subcutâneo, sobrecarregando as funções dos rins. d) comprometer a eliminação do calor e a conseqüente manutenção da temperatura da pele. e) favorecer o acúmulo das secreções das glândulas sebáceas sobre a epiderme, comprometendo a respiração das células desse tecido. [08] (FEPECS-DF) As orelhas dos elefantes africanos são proporcionalmente grandes, altamente vascularizadas e revestidas de epiderme queratinizada. Essas três características dos elefantes são adaptações relacionadas a: a) redução da perda de calor e da perda de água; b) aumento da perda de calor e redução da perda de água; c) redução da perda de calor e aumento da perda de água; d) aumento da perda de calor e da perda de água; e) aumento da perda de água, apenas. [09] (PUC-RJ) A água, por ter um alto calor específico, é um elemento importante para a regulação da temperatura corporal em todos os chamados animais de sangue quente. A quantidade de água necessária para a manutenção da estabilidade da temperatura corporal varia, basicamente, em função de dois processos: a sudorese e a produção de urina. Assinale a opção que aponta corretamente como funciona esse controle. a) Quando há aumento da temperatura ambiente o indivíduo produz menor quantidade de suor e menor b) Quando há aumento da temperatura ambiente, o indivíduo produz maior quantidade de suor e maior c) Quando há diminuição da temperatura ambiente, o indivíduo produz menor quantidade de suor e maior d) Quando há diminuição da temperatura ambiente, o indivíduo produz maior quantidade de suor e menor e) Quando há diminuição da temperatura ambiente, o indivíduo produz maior quantidade de suor e maior [10] (FFFCMPA-RS) A endotermia e a ectotermia, duas formas de regulação da temperatura corpórea interna desenvolvida pelos animais, surgem em momentos e situações distintas na história evolutiva do Reino Animalia. Sobre esses mecanismos, assinale a assertiva incorreta. a) Animais endotérmicos, apesar de possuírem temperatura constante em condições normais, podem apresentar variações de temperatura em função de alterações fisiológicas como, por exemplo, resposta a patógenos. b) A endotermia é energeticamente dispendiosa, exigindo a ingestão de uma quantidade suficiente de alimentos para sustentar as taxas metabólicas. c) Entre os vertebrados, aves e mamíferos são endotérmicos, ao passo que peixes, anfíbios e répteis são ectotérmicos. d) A amplitude de variação da temperatura interna nos animais ectotérmicos é maior do que nos endotérmicos. e) Vertebrados aquáticos são ectotérmicos, uma vez que a alta estabilidade do ambiente aquático, quando comparado ao ambiente terrestre, não exige dos organismos que ali habitam mecanismos mais complexos de homeostasia. [11] (UFRJ) As duas curvas do gráfico abaixo representam um experimento relacionando a taxa metabólica de dois animais de espécies diferentes (animal A e animal B) com a temperatura ambiente. A taxa metabólica foi determinada pelo consumo de oxigênio. Qual das curvas (A ou B) pode ser associada ao animal endotérmico e qual corresponde ao animal ectotérmico. Justifique suas respostas. [12] (UNIFESP) Considere uma área de floresta amazônica e uma área de caatinga de nosso país. Se, num dia de verão, a temperatura for exatamente a mesma nas duas regiões, 37ºC, e estivermos em áreas abertas, não sombreadas, teremos a sensação de sentir muito mais calor e de transpirar muito mais na floresta do que na caatinga. Considerando tais informações, responda. a) Qual a principal função do suor em nosso corpo? b) Apesar de a temperatura ser a mesma nas duas áreas, explique por que a sensação de calor e de transpiração é mais intensa na região da floresta amazônica do que na caatinga. [13] (VUNESP) No interior do Estado do Mato Grosso, um pescador, após comer um sanduíche, entrou nas águas de um rio a fim de se refrescar. Não muito distante do local, um jacaré, após abundante refeição, à base de peixes e aves da região, repousava sobre as areias da margem do rio. Considerando-se que as temperaturas da água do rio e da areia eram, respectivamente, de 18 C e 45 C e que as enzimas digestivas do homem e do jacaré têm sua temperatura ótima entre 35 C e 40 C, deseja-se saber: a) se o jacaré teria alguma dificuldade na digestão do alimento se permanecesse no rio após a sua refeição. Justifique.
b) para o pescador, qual seria o local mais apropriado para realizar a digestão do sanduíche, no rio ou às suas margens? Por quê? [14] (UFRJ) Existem algumas espécies de veados, mamíferos endotérmicos de grande porte, cujos machos adultos apresentam chifres que contêm uma extensa rede de veias e artérias. Além de representarem uma adaptação fundamental nas lutas pelo acasalamento, os chifres passaram, mais recentemente, a ser considerados importantes na regulação da fisiologia dos veados, pois caem no início do inverno e são refeitos durante a primavera. Explique a importância da queda dos chifres no início do inverno. [15] (VUNESP) Os jabutis (Réptil Quelônio), no Sudeste do Brasil, são ativos na estação quente e chuvosa, permanecendo praticamente imóveis na estação fria e seca. a) Que tipo de regulação térmica possuem os jabutis? b) Explique este comportamento de acordo com as diferentes condições climáticas. (Adaptado de PURVES, W. K et al. Life, the science of Biology. Sunderland: Sinauer Associates, Inc., 1997.) Explique, de acordo com os resultados apresentados nos gráficos, as variações da temperatura corporal e da taxa metabólica de cada uma dessas espécies. DESAFIOS [01] (PUC-MG) Em mamíferos, a febre é considerada um estado mórbido que se caracteriza essencialmente pela elevação da temperatura corporal que, na maioria dos casos, está ligada a uma reação do organismo à infecção por bactérias e/ou vírus. Sobre o assunto acima, é correto afirmar, exceto: a) Os tremores musculares característicos da febre podem contribuir para o aumento da temperatura. b) O aumento da temperatura corporal é sempre acompanhado pelo concomitante aumento da sudorese. c) O aumento da temperatura pode afetar a taxa de multiplicação dos agentes infecciosos. d) A febre pode afetar a estrutura e a função de várias enzimas do organismo. (UERJ) Massa do corpo (x) de quatro mamíferos e oxigênio consumido (y) em determinado período de tempo Massa Consumo de oxigênio Mamífero (g) (mm 2.g -1.h -1 ) I 25 1.600 II 1.280 480 III 64.000 144 IV 3.200.000 40 Considere, sobre os mamíferos, que: têm densidades aproximadamente iguais; volume e superfície externa aumentam com taxas diferentes; geram maior quantidade de calor por unidade de massa e de tempo à medida que aumenta o valor da razão entre superfície externa e massa. O mamífero que apresenta a maior razão entre sua superfície externa e seu volume é aquele representado, na tabela, pelo seguinte número: a) I b) II c) III d) IV (UERJ) Observe os gráficos abaixo, que representam as medidas das temperaturas corporais e das taxas metabólicas de um camundongo e de um lagarto em função da variação da temperatura ambiental.
[01] 54 (02 + 04 + 16 + 32) V, V, F, F [04] [01] Alternativa D RESOLUÇÕES ATIVIDADES DE SALA ATIVIDADES COMPLEMENTARES A temperatura corporal do lagarto se equilibrou com a ambiental porque, sendo ele ectotérmico (pecilotermo), não dispõe de mecanismos de controle da temperatura corporal. A taxa metabólica do lagarto aumentou porque esta taxa é função direta da temperatura corporal. O camundongo, sendo endotérmico, dispõe de mecanismos de controle da temperatura corporal e, assim, sua temperatura permaneceu constante. Enquanto a temperatura ambiental permanece próxima à temperatura corporal, a taxa metabólica do camundongo não se alterou. No entanto, aumentou em temperaturas inferiores ou superiores à corporal, já que mais energia é necessária para manter constante a temperatura corporal. Alternativa E [04] [05] [06] Os animais ectotérmicos dependem da temperatura do ambiente para um bom funcionamento de seu metabolismo. Por isso a diversidade de ambientes em que podem viver é reduzida. A variação da temperatura corporal corresponde à da temperatura ambiente, pois: Como 45º, então [07] Alternativa D [08] Alternativa B [09] [10] Alternativa E [11] A curva B corresponde ao animal endotérmico, que possui sistemas de regulação da termogênese, nos quais à medida que a temperatura ambiente sobe, diminui o consumo de oxigênio. Já o animal ectotérmico é representado pela curva A, onde a taxa metabólica é diretamente proporcional à temperatura ambiente. [12] a) A função do suor em nosso corpo é a eliminação do excesso de calor produzido pelo metabolismo do organismo (resfriamento evaporativo). b) Na região da floresta Amazônica, a sensação de calor e de transpiração é mais intensa do que na caatinga, porque a umidade relativa do ar é muito maior, o que dificulta a evaporação do suor. [13] a) Sendo o jacaré um animal heterotérmico, sua temperatura se iguala à da água, dificultando a atividade enzimática durante a digestão. b) Para o homem qualquer lugar seria adequado para a digestão. Sendo organismo homeotérmico a temperatura de seu corpo permanece estável, apesar das variações ambientais. [14] Por apresentarem grande superfície relativa irrigada, os chifres funcionam como irradiadores de calor. A queda destas estruturas no inverno reduz a perda de calor. [15] a) Jabutis são Répteis heterotérmicos ou pecilotérmicos. b) Os jabutis não possuem a capacidade de regular a temperatura corpórea. No frio apresentam diminuição do metabolismo ficando imóveis. No calor a taxa metabólica se eleva tornando possível maior atividade. [01] Alternativa B DESAFIOS