Biologia aplicada – nutrição mineral, epidemias humanas e segurança dos alimentos

BiologiaSaúde e doençaIdades 16–17

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Três tópicos de biologia aplicada em uma só simulação, escolhidos pelo parâmetro de tópico. Nutrição mineral: escolha o elemento em falta e o nível de fornecimento para ver como mudam os sintomas nas folhas, a altura da planta e a produtividade. Epidemias humanas: um modelo SIR com número básico de reprodução R₀ e taxa de vacinação, que mostra os casos diários e o limiar de imunidade coletiva. Segurança dos alimentos: bactérias nos alimentos que se duplicam conforme a temperatura de armazenamento, com o cálculo do tempo até atingir a dose infectante de 10⁶ UFC/g.

Aula: Nutrição mineral, aumento da produtividade e agricultura limpa; epidemias humanas e prevenção; higiene e segurança dos alimentos

O que mostra

Três modelos quantitativos estão reunidos aqui. A nutrição mineral aplica a lei do fator limitante: o nutriente mais escasso limita o crescimento e a produtividade, e as deficiências de nitrogênio, fósforo e potássio causam sintomas característicos nas folhas. O modelo de epidemias é um modelo SIR com período infeccioso de 7 dias, no qual vacinar mais de 1 − 1/R₀ da população impede que o surto se espalhe. A segurança dos alimentos modela o crescimento exponencial de bactérias, N = N₀·2^(t/g), com um tempo de geração que encurta na zona de perigo de 5 a 60 °C e fica muito longo na temperatura da geladeira.

Como usar

Troque de tópico com as três abas. Em Nutrição mineral, arraste para os lados para variar o fornecimento e clique em Trocar elemento em falta para comparar sintomas e produtividade. Em Epidemias (SIR), arraste para definir R₀ e clique em Aumentar vacinação +20% até o surto não decolar. Em Seg. alimentar, arraste para definir a temperatura de armazenamento e veja quanto tempo as bactérias levam para atingir a dose infectante; depois clique em Pôr na geladeira a 4 °C e compare.

Parâmetros que você pode mudar

  • Tópico atual 1. Nutrição mineral e produtividade, 2. Epidemias humanas (modelo SIR), 3. Higiene e segurança dos alimentos
  • Elemento mineral em falta Nutrientes suficientes, Deficiência de nitrogênio (N), Deficiência de fósforo (P), Deficiência de potássio (K)
  • Fornecimento mineral em relação à necessidade 0–150 %
  • Número básico de reprodução R₀ 0,5–15
  • Parcela da população vacinada 0–100 %
  • Temperatura de armazenamento do alimento -5–45 °C

Perguntas para explorar

  1. Com R₀ = 4, qual é a parcela mínima da população que precisa ser vacinada para evitar um surto?
  2. Como os sintomas nas folhas da deficiência de nitrogênio diferem dos da deficiência de potássio?
  3. Quanto tempo o alimento leva para atingir a dose infectante a 30 °C em comparação com 4 °C?