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Respiração

Biologia do IGCSE · Tópico 12

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5:00

Respiração

Aqui está o erro mais comum em Biologia IGCSE. Respiração não é respirar. Respirar é mover ar para dentro e para fora dos seus pulmões — uma ação física…

Narração em inglês · Legendas em inglês + 中文 gravadas

12.1

Respiração e energia

Programa
Central Suplementar
1 Enunciar os usos de energia em organismos vivos, incluindo: contração muscular, síntese de proteínas, divisão celular, transporte ativo, crescimento, passagem de impulsos nervosos e manutenção de uma temperatura corporal constante
2 Investigar e descrever o efeito da temperatura na respiração em leveduras

Fonte: Programa Cambridge International

Respiração aeróbica

Respiração 呼吸作用 é a liberação de energia 能量 a partir dos alimentos, e ocorre em todas as células vivas, o tempo todo. (Não é o mesmo que respirar.) As células usam essa energia para muitas funções:

  • contração muscular 肌肉 (movimento).
  • síntese de proteínas 蛋白质合成 (construção de proteínas).
  • divisão celular 分裂 (formação de novas células).
  • transporte ativo 主动运输.
  • crescimento.
  • passagem de impulsos nervosos 神经冲动.
  • manutenção de uma temperatura corporal constante temperatura 温度.
Um diagrama em rede com "respiração libera energia" no centro e setas saindo para seus usos: contração muscular, síntese de proteínas, divisão celular, transporte ativo, crescimento, impulsos nervosos e manter aquecido
As células usam a energia da respiração para muitos trabalhos diferentes

Você pode investigar a respiração em levedura 酵母: leveduras mais quentes respiram mais rápido (até sua temperatura ideal), liberando bolhas de dióxido de carbono 二氧化碳.

Explorar

A respiração celular libera energia

Toda célula viva respira para liberar energia da glicose para seus processos vitais.

Vocabulário Treinar
Inglês Chinês Pinyin
respiration/ˌrespɪˈreɪʃn/ 呼吸作用 hū xī zuò yòng
energy/ˈenədʒi/ 能量 néng liàng
muscle/ˈmʌsl/ 肌肉 jī ròu
protein synthesis/ˈprəʊtiːn ˈsɪnθəsɪs/ 蛋白质合成 dàn bái zhì hé chéng
division/dɪˈvɪʒn/ 分裂 fēn liè
active transport/ˈæktɪv ˈtrænspɔːt/ 主动运输 zhǔ dòng yùn shū
nerve impulses/nɜːv ˈɪmpʌlsɪz/ 神经冲动 shén jīng chōng dòng
temperature/ˈtemprɪtʃə/ 温度 wēn dù
yeast/jiːst/ 酵母 jiào mǔ
12.2

Respiração aeróbica

Programa
Central Suplementar
1 Descrever a respiração aeróbica como reações químicas nas células que usam oxigênio para decompor moléculas de nutrientes e liberar energia
2 Enunciar a equação verbal para a respiração aeróbica como: glicose + oxigênio → dióxido de carbono + água 3 Enunciar a equação química balanceada para a respiração aeróbica como: $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O}$

Fonte: Programa Cambridge International

Corredores de maratona durante uma corrida
A respiração aeróbica libera energia de forma constante para exercícios sustentados.

Respiração aeróbica 有氧呼吸 usa oxigênio 氧气 para decompor moléculas de nutrientes 营养物质 (principalmente glicose 葡萄糖) e liberar energia.

Equação verbal:

$$\text{glucose} + \text{oxygen} \rightarrow \text{carbon dioxide} + \text{water}$$

(Suplemento) Equação química balanceada:

$$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O}$$

A respiração aeróbica libera uma grande quantidade de energia de cada molécula de glicose.

Explorar

Respiração aeróbica

A respiração aeróbica libera MUITA energia da glicose usando oxigênio.

Vocabulário Treinar
Inglês Chinês Pinyin
carbon dioxide/ˈkɑːbən daɪˈɒksaɪd/ 二氧化碳 èr yǎng huà tàn
aerobic respiration/eəˈrəʊbɪk ˌrespɪˈreɪʃn/ 有氧呼吸 yǒu yǎng hū xī
oxygen/ˈɒksɪdʒn/ 氧气 yǎng qì
nutrient molecules/ˈnjuːtrɪənt ˈmɒlɪkjuːlz/ 营养物质 yíng yǎng wù zhì
glucose/ˈɡluːkəʊs/ 葡萄糖 pú táo táng
anaerobic respiration/ˌæneəˈrəʊbɪk ˌrespɪˈreɪʃn/ 无氧呼吸 wú yǎng hū xī
12.3

Respiração anaeróbica

Programa
Central Suplementar
1 Descrever a respiração anaeróbica como reações químicas nas células que decompoem moléculas de nutrientes para liberar energia sem usar oxigênio
2 Enunciar que a respiração anaeróbica libera muito menos energia por molécula de glicose do que a respiração aeróbica
3 Enunciar a equação verbal para a respiração anaeróbica na levedura como: glicose → álcool + dióxido de carbono 5 Enunciar a equação química balanceada para a respiração anaeróbica na levedura como: $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \rightarrow 2\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + 2\text{CO}_2$
4 Enunciar a equação verbal para a respiração anaeróbica nos músculos durante exercícios vigorosos como: glicose → ácido lático
6 Enunciar que o ácido lático se acumula nos músculos e no sangue durante exercícios vigorosos, causando uma dívida de oxigênio
7 Esboçar como a dívida de oxigênio é eliminada após o exercício, limitando-se a: (a) continuação da frequência cardíaca elevada para transportar o ácido lático no sangue dos músculos para o fígado (b) continuação da respiração mais profunda e rápida para fornecer oxigênio para a respiração aeróbica do ácido lático (c) respiração aeróbica do ácido lático no fígado

Fonte: Programa Cambridge International

Um corredor em esforço máximo
Uma corrida intensa depende da respiração anaeróbica, acumulando ácido lático.

Respiração anaeróbica 无氧呼吸 decompõe a glicose para liberar energia sem oxigênio. Ela libera muito menos energia de cada molécula de glicose que a respiração aeróbica, porque a glicose não é totalmente decomposta.

A glicose se divide de duas formas: com oxigênio (aeróbico) torna-se dióxido de carbono e água e libera muita energia; sem oxigênio (anaeróbico) torna-se álcool e dióxido de carbono na levedura, ou ácido lático nos músculos, liberando muito menos energia
A respiração aeróbica precisa de oxigênio e libera muita energia; a anaeróbica libera muito menos

Na levedura

$$\text{glucose} \rightarrow \text{alcohol} + \text{carbon dioxide}$$

O álcool 酒精 produzido pela levedura é usado para fazer o pão crescer e para fabricar bebidas.

Nos músculos (Suplemento)

Durante exercícios intensos, seus músculos não conseguem obter oxigênio suficiente, então respiram anaerobicamente:

$$\text{glucose} \rightarrow \text{lactic acid}$$

O ácido lático 乳酸 acumula-se nos músculos e no sangue. Isso cria uma dívidade de oxigênio 氧债 — o oxigênio extra que o corpo precisará mais tarde para decompor esse ácido lático.

Após parar de exercitar, a dívida de oxigênio é quitada:

  • sua frequência cardíaca 心率 permanece alta, transportando o ácido lático no sangue dos músculos para o fígado 肝脏.
  • você continua respirando profundamente e rápido, captando oxigênio extra.
  • o fígado usa esse oxigênio para decompor o ácido lático por respiração aeróbica.
Um fluxograma: exercício intenso deixa os músculos sem oxigênio, então eles respiram anaerobicamente e o ácido lático se acumula (a dívida de oxigênio); após o exercício, frequência cardíaca rápida e respiração profunda trazem oxigênio extra para que o fígado possa decompor o ácido lático
O ácido lático da respiração anaeróbica é decomposto depois, usando oxigênio extra

Exemplo resolvido. Um corredor faz uma corrida intensa por 20 segundos, depois respira profundamente por vários minutos após parar. Explique por quê. Durante a corrida, os músculos não conseguem obter oxigênio rápido o suficiente, então respiram anaerobicamente e o ácido lático se acumula, criando uma dívidade de oxigênio 氧债. A respiração profunda posterior capta o oxigênio extra que o fígado precisa para decompor esse ácido lático por respiração aeróbica, enquanto uma frequência cardíaca alta transporta o ácido dos músculos para o fígado. A respiração paga uma dívida acumulada durante a corrida - não é simplesmente "porque os músculos ainda estão trabalhando".

Explorar

Respiração anaeróbica

Sem oxigênio, a glicose é apenas parcialmente decomposta — muito menos energia e um produto de resíduo diferente.

Vocabulário Treinar
Inglês Chinês Pinyin
alcohol/ˈælkəhɒl/ 酒精 jiǔ jīng
lactic acid/ˈlæktɪk ˈæsɪd/ 乳酸 rǔ suān
oxygen debt/ˈɒksɪdʒn det/ 氧债 yǎng zhài
heart rate/hɑːt reɪt/ 心率 xīn lǜ
liver/ˈlɪvə/ 肝脏 gān zàng
12.3

Dicas de prova

  • A respiração libera energia em todas as células vivas, o tempo todo — não é respirar.
  • Aeróbica: glicose + oxigênio → dióxido de carbono + água, e fornece muita energia. Aprenda também a equação balanceada.
  • Anaeróbica (sem oxigênio) fornece muito menos energia. Na levedura: glicose → álcool + dióxido de carbono. Nos músculos: glicose → ácido lático.
  • O ácido lático causa uma dívidade de oxigênio 氧债, paga por frequência cardíaca rápida e respiração profunda, com o fígado decompondo o ácido lático.

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Passe por ele passo a passo, com exercícios de verificação instantânea.

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