Pilha de Daniell e ddp de uma pilha

Olá pessoal, trago a vocês uma aula de química! Eu sei que vocês estão acostumados com as postagens de biologia, mas dessa vez resolvi trazer uma de química:

 As pilhas são geradores químicos, elas transformam energia potencial química em energia elétrica através de um fluxo de elétrons promovido por uma reação de oxirredução espontânea, a corrente gerada é contínua (uma corrente elétrica que não altera o sentido do seu fluxo de elétrons no decorrer do tempo). Lembrando que corrente elétrica é um fluxo ordenado de elétrons que parte do polo negativo do gerador e vai até o polo positivo!

 Em 1836, o químico e meteorologista nascido em Londres John Frederic Daniell (1790 - 1845) criou uma pilha que levou o seu nome.

 A pilha de Daniell é composta por duas semicelas ou semicélulas eletroquímicas:

•  A primeira semicela: uma lâmina de cobre (avermelhada) mergulhada em uma solução de sulfato de cobre (II) (CuSO₄), de cor azul;
•  A segunda semicela: uma lâmina de zinco (cinza) mergulhada em uma solução de sulfato de zinco (ZnSO₄), incolor;
• As duas lâminas são interligadas por um fio condutor de cobre, com uma lâmpada, que quando ligada, indicaria a passagem da corrente elétrica. Também podemos realizar esse experimento com um voltímetro no lugar da lâmpada, ele indicaria a voltagem,
• As duas soluções são interligadas por um tubo em U que contém uma solução aquosa concentrada de um sal bastante solúvel. Geralmente, as soluções usadas são de cloreto de potássio (KCl(aq)), nitrato de amônio (NH4NO3(aq)), nitrato de sódio (NaNO3(aq)) ou nitrato de potássio (KNO3(aq)). As extremidades do tubo são fechadas por algum material poroso, como algodão ou ágar-ágar. Essa é a ponte salina.

*As duas lâminas são eletrodos: uma superfície sólida condutora utilizada para viabilizar a troca de elétrons mediante corrente elétrica.

*Eletrodo + solução = semicela/semicélula eletroquímica.

 Após a montagem a pilha fica com esse aspecto:

 Depois de certo tempo de funcionamento, além da lâmpada estar acesa, a solução de CuSO₄ fica mais clara, a placa de zinco diminui de massa, sofre corrosão, e a de cobre aumenta de massa, sofre deposição. 

 Veja no vídeo abaixo o experimento na prática:

 Qual o circuito formado?

 Eletrodo de zinco → fio metálico → eletrodo de cobre → solução de sulfato de cobre → solução salina → solução de sulfato de zinco → eletrodo de zinco.

 Nos condutores metálicos o fluxo de elétrons é organizado, enquanto nas soluções aquosas temos um fluxo desordenado de íons.

 Quimicamente, o que ocorre na pilha de Daniell?

 No eletrodo de zinco, o ânodo (polo negativo): átomos de zinco metálico oxidam, liberando elétrons e formando íons Zn2+, que se dissolvem na solução. Ocorre, portanto, corrosão do metal contido no eletrodo, que nesse caso pode ser percebido pelo desgaste e diminuição da massa do eletrodo.

* Como mostra a fila de reatividade dos metais, o zinco é mais reativo que o cobre, por isso, tem maior tendência de oxidar-se.

Semirreação do ânodo: Zn( s) ↔ Zn2+(aq) + 2 e-

 No eletrodo de cobre, o cátodo (polo positivo): os elétrons liberados no ânodo seguem pelo fio condutor até chegar ao cátodo, eletrodo em que ocorre a redução e polo positivo da pilha. Os íons Cu²⁺ da solução recebem os elétrons, reduzindo e formando átomos de cobre metálico, que se depositam sobre o eletrodo.

Semirreação do cátodo: Cu²⁺_(aq) + 2 e^- ↔ Cu_{( s)}

 O resultado de tudo isso: à medida que ocorre a oxidação do zinco metálico, a concentração de íons Zn2+ vai aumentando na solução da semicela de zinco, enquanto na semicela de cobre ocorre a redução dos íons Cu²⁺, diminuindo sua concentração na solução.

 Função da ponte salina:
 Para que a neutralidade das cargas seja mantida, ocorre uma transferência de íons entre as soluções através da ponte salina: ânions (íons negativos) seguem em direção à semicela em que ocorre a oxidação enquanto cátions (íons positivos) seguem em direção à semicela em que ocorre a redução. Como exemplo, veja a transferência de íons numa ponte salina cuja solução usada é o cloreto de potássio (KCl(aq)):

 Se a ponte salina não fosse utilizada, a lâmpada rapidamente apagaria, já que haveria acúmulo de íons com cargas positivas na semicela em que ocorre a oxidação e de íons com cargas negativas na semicela em que ocorre a redução. Esse acúmulo impediria o fluxo de elétrons, já que o excesso de cargas positivas na semicela de zinco iria atrair elétrons do fio condutor para a placa de zinco, ao mesmo tempo que o excesso de cargas negativas na semicela de cobre iria repelir os elétrons, impedindo a reação de oxirredução.

Notação/representação da pilha:

 No caso da pilha de zinco e cobre:

Cálculo da diferença de potencial (ddp) de uma pilha:
 *O que é ddp? A tensão elétrica ou diferencial de potencial (ddp), medida em volt (V) no Sistema Internacional de Unidades, está associada à capacidade de um gerador de fornecer energia elétrica a um aparelho. As reações que ocorrem no interior de um gerador eletroquímico, por exemplo, fazem que cargas elétricas de sinais opostos se acumulem em cada um dos polos da pilha. Devido à interação elétrica (atração e repulsão; princípio de Du Fay), as cargas elétricas possuirão energia potencial (acumulada), sendo o potencial elétrico a grandeza que relaciona cargas e a energia elétrica. Quando o circuito é fechado, essas cargas são submetidas a uma diferença de potencial, colocando-as em movimento e deslocando-as de um polo a outro. 

 A ddp é uma grandeza física que mede a capacidade que um gerador de corrente elétrica tem para impulsionar elétrons através do circuito.

 O voltímetro é o instrumento usado para medir a voltagem/a tensão/a ddp.

 A voltagem da ddp produzida em uma pilha depende do potencial que os eletrodos possuem. Todo eletrodo apresenta uma capacidade de oxidar ou reduzir, assim, se ele oxida, é porque seu potencial de oxidação superou o do outro eletrodo ou vice-versa.

 A ddp está relacionada com a tendência de oxidação do agente redutor e a tendência de redução do agente oxidante, de modo que, quanto maior for a ddp de uma pilha, maior será a tendência de que a reação de transferência de elétrons ocorra.

 A diferença de potencial de um gerador de corrente elétrica é calculada por meio da fórmula:

 U = E - r . i

 U: ddp; E: força eletromotriz (fem); r: resistência interna do gerador; i: intensidade da corrente elétrica.

*O maior valor para a ddp de uma pilha, que é o valor no início de seu funcionamento, é chamado de força eletromotriz (fem ou E).

 Com base nessa equação, podemos afirmar que a força eletromotriz se iguala à ddp quando não há passagem de corrente (i = 0) ou quando a resistência interna for nula (r = 0). Um gerador é chamado de ideal quando essas duas variáveis são nulas. Em Química, consideramos as pilhas geradores ideais; portanto, podemos assumir que U = E.

 A ddp de uma pilha depende das espécies químicas envolvidas na reação de oxirredução, da concentração das soluções utilizadas e da temperatura em que o sistema se encontra.

• Concentração: No início do funcionamento da pilha, a concentração de íons na solução é maior e, por isso, a capacidade da outra espécie química de doar elétrons é a máxima. Mas, com o tempo, a concentração desses íons vai diminuindo e a ddp diminui gradativamente;
• Temperatura: A elevação da temperatura aumenta a velocidade das reações, provocando variações na ddp da pilha.

Por esse motivo, a ddp é medida em condições-padrão (25 °C, 10⁵ Pa, 1 mol/L)

 Devido a isso, decidiu-se determinar um potencial-padrão (ou normal, em 25°C, pressão de 1atm, e concentração de 1,0 mol/L) que é identificado pelo símbolo E⁰. A diferença de potencial de uma pilha nessas condições é representada por ΔE⁰.

 O é numericamente igual à diferença entre o potencial-padrão de redução da semicela em que ocorre a redução e o da semicela em que ocorre a oxidação. Assim:

ΔE⁰ = E⁰_{red cátodo/maior} - E⁰ _{red ânodo/menor}

 Os potenciais de redução e de oxidação de um elemento são numericamente iguais, apenas com o sinal oposto. Por exemplo, o potencial de redução do cobre, é + 0,34, e seu potencial de oxidação é igual a – 0,34.

O ΔE⁰ de uma pilha será maior quanto maior for o potencial de redução do cátodo e maior o potencial de oxidação do ânodo.

Vamos considerar uma pilha formada por eletrodos de zinco e cobre, cujos E⁰ são:

Zn²⁺_(aq) + 2 e^- ↔  Zn_{( s)}                E_red = - 0,76 V

Cu²⁺_(aq) + 2 e^- ↔  Cu_{( s)}                 E_red = + 0,34 V (maior potencial: reduz; cátodo)

ΔE⁰ = E⁰_{red cátodo} - E⁰ _{red ânodo}
ΔE⁰ = E_{red Cu}²⁺ - E_{red Zn}²⁺
ΔE⁰ = + 0,34 – (- 0,76)
ΔE⁰ = + 1,10 V

Eu posso fazer uma pilha com outros metais, sem ser zinco ou cobre?
 Sim, mas o sentido do fluxo dos elétrons dependerá de qual metal estará no eletrodo, pois cada metal possui um potencial de redução e de oxidação. Numa pilha, sempre a espécie que apresenta o maior potencial de redução sofrerá a redução e, portanto, a outra espécie que possui maior potencial de oxidação, sofrerá a oxidação.

 Na pilha de zinco e cobre, o zinco tem maior potencial de oxidação que o cobre e, consequentemente, o zinco tem menor potencial de redução que o cobre:

E_{oxi Cu}²⁺ < E_{oxi Zn} ²⁺

E_{red Cu}²⁺ > E_{red Zn}²⁺

 Lembrando que o ânodo sempre sofre oxidação e é o polo negativo, e o cátodo sempre sofre redução e é o polo positivo, para determinar o fluxo dos elétrons basta se lembrar que o sentido real dos elétrons é sempre do polo negativo para o positivo.

Resumo:

(Clique na imagem para aumentá-la)

Fontes Kuadro, Alunos Online, Manual da Química, Mundo Educação.

Exobiologia

Olá pessoal, hoje irei falar sobre uma das áreas mais promissoras da biologia. Se no século XX nós estávamos entendendo as bases da biologia molecular e reformulando as outras áreas com base nos novos conhecimentos, atualmente, além da continuação desse processo, temos explorado conhecimentos que se apoiam no ápice da nossa tecnologia, isso inclui áreas como a biotecnologia, a genética e também a exobiologia.

''Exobiologia é a ciência que se incumbe de estudar a possibilidade de vida em espaços extraterrestres, levando em consideração desde a origem dessas formas de vida até as condições ambientais para sua existência.''

  Destaco que a NASA, agência espacial americana e principal responsável pelas pesquisas espaciais no mundo, está por trás das pesquisas mais promissoras na área. (Alguns inclusive adoram criar teorias da conspiração de que a NASA já encontrou vida extraterrestre e está escondendo-a).

 É incerto se a dimensão do espaço é finita ou infinita, mas temos uma certeza: ela é extremamente grande. O que nos leva a pensar que é muito improvável que não haja outro lugar com vida, porém, como eu sempre gosto de lembrar quando falamos em exobiologia, procurar por vida extraterrestre implica em revermos alguns dos conceitos mais fundamentais em biologia e em bioquímica, como o clássico ''o que é vida?'' e ''o que todos os seres vivos tem em comum bioquimicamente?''. E claro, nesse ponto a filosofia se junta ao debate, e não devemos desmerecê-la, ela é fundamental para a ciência (lembre-se, o método científico é totalmente baseado em princípios filosóficos).

 A exobiologia busca pela vida extraterrestre, o que é extremamente complexo, consequentemente ela acaba sendo uma área extremamente interdisciplinar, e envolve, por exemplo, física, química orgânica e inorgânica, bioquímica, biologia celular, climatologia, geoquímica, ciência planetária e modelagem por computador. Além disso, a exobiologia trabalha com a busca por planetas (ou satélites naturais) potencialmente habitáveis e frequentemente caminha pela origem e evolução das formas de vida.

 Gosto de deixar claro que buscar por vida extraterrestre não quer dizer ser um ufólogo pseudocientista que busca por alienígenas, cabeçudos e de olhos grandes, que viajam num disco voador e possuem uma tecnologia superior à nossa. A exobiologia é uma ciência, isso quer dizer que se ela por acaso achar algo análogo a uma bactéria em algum planeta por aí, ela já teria achado vida extraterrestre. Portanto, enquanto ciência, a exobiologia trabalha com evidências e segue um rigoroso método: o método científico (observação; formulação de hipótese; experimentação; conclusão).

 Retomando o que eu havia dito sobre rever alguns conceitos fundamentais, em exobiologia, quando nós estamos procurando por vida, temos que saber com relativa precisão o que ela é para poder procurar algo que se encaixe nesses parâmetros. Geralmente definimos vida com base no que todos os seres vivos da Terra tem em comum, mas e se algo lá fora cobrisse esses critérios só que de uma forma diferente? E se eles tivessem uma unidade análoga à célula, uma espécie de ''homoplasia cósmica'', isso os faria ''menos vivos'' do que nós?

 Costuma-se definir como ser vivo: aquele organismo composto por células, que possua metabolismo próprio, possua capacidade de adaptação (evolução), possua capacidade de reprodução e mecanismos que garantam a hereditariedade, possua metabolismo próprio, entre outras características como resposta à estímulos. Além disso, uma velha teoria, a teoria celular criada por Robert Hooke em 1665, afirma que todo ser vivo é composto por células! A célula é a unidade estrutural e fundamental da vida.

 Calma, o buraco é mais embaixo: nas últimas décadas, muito se falou sobre bioquímicas alternativas, procuramos por vida semelhante à nossa, contudo, a ideia de ter seres constituídos por silício no lugar do carbono e que respiram nitrogênio no lugar do oxigênio ou então que usam como solvente a amônia no lugar da água deixou de parecer tão absurda. Esses seres provavelmente não serão como os seres terrestres, mas nada impede que essas substâncias cumpram o papel do oxigênio, do carbono e da água, e nada impede que estejam organizadas formando uma unidade fundamental que constitui seres vivos diferentes dos terrestres. Lembre-se dos vírus, muitos os consideram seres vivos, mesmo não sendo constituídos por células, definitivamente, a biologia é a pior ciência para colocarmos regras. A hierarquia de entidades é uma das coisas mais comuns que existe, vide a matéria que é constituídas por átomos que se unem para formar moléculas e assim por diante.

 E aliás, vou ser ousado, é muito plausível que existam formas ''unicelulares'' e/ou microscópicas de vida extraterrestre. Se elas existirem, e se existirem ''multicelulares'' extraterrestres, não é maluquice pensar que o ambiente em que eles vivam selecionem seres com características que remetem aos terrestres. Imagine seres ''pluricelulares'' alienígenas que vivam em líquidos, o que impede eles de terem esqueleto hidrostático? ou então barbatanas, caudas e formatos hidrodinâmicos análogos ao terrestre. Vamos mais além, um organismo predador, muito provavelmente vai possuir presas ou dentes, algo letal, isso se não possuir substâncias tóxicas; um pouco mais além: ''plantas'' aliens, fixas no substrato extraterrestre, se seguissem a lógica de retirar nutrientes do solo ou de precisar de algo para dispersar seus gametas, não seria loucura pensar na existência de vasos condutores e mecanismos de reprodução que tangenciem os terrestres.

 Infiro que fragmentação corpórea, regeneração, gametas, membros, olhos e pigmentos não sejam coisas absurdas de se verem nos ''animais e plantas'' aliens. Tudo isso pode ser inferido se pensarmos que os seres vivos, não importa do sejam feitos, precisam gerar descendentes e como consequência nós teremos mecanismos de hereditariedade e talvez algo que guarda a informação genética. E todo ser vivo interage com o meio, sistemas sensoriais não são loucura, o olho é uma estrutura que surgiu várias vezes ao longo do processo evolutivo terrestre, o que nos mostra que não deveria ser diferente em um planeta qualquer. E mesmo se pensarmos em formas de vida ''unicelulares'', poderia haver cílios, flagelos, já que elas precisariam se movimentar, e algo como o citosol seriam recorrentes se pensarmos que unidades fundamentais devam ter algo como o nosso gel coloide onde estão mergulhadas estruturas.

 Tudo isso que falei é uma grande especulação, porém, se pensarmos em um planeta rochoso com massas líquidas por aí e algo como uma atmosfera, não seria tão absurdo assim. Grandes transições, das formas de vida mais simples para as mais complexas, como a multicelularidade, e mecanismos para eliminar conflitos, manter a cooperação e fazer com que o organismo continue funcionando são o mínimo que esperamos para uma forma de vida alienígena. É simples de imaginar moléculas aliens que se unem para formar uma célula, e a união delas constitui o alien, definitivamente, diferentes níveis de organização é o esperado para se alcançar formas complexas. E claro, os aliens sofreriam a ação da seleção natural de Darwin, isso não é maluquice, até os vírus têm capacidade de adaptação.

 E os seres inteligentes? não é impossível que existam, entretanto, se existirem, serão em menor número do que aqueles seres que não são conscientes de sua existência. Alguns especulam que seres inteligentes são raríssimos no Universo, já que em algum momento se aniquilariam, bom, eu não discordo totalmente disso, vide o aquecimento global e a crise dos mísseis de Cuba em 1962. A questão é que existiriam diferentes níveis de civilizações inteligentes, um dos mais altos níveis seria a colonização espacial e o pleno uso da estrela que orbitam em si como fonte de energia, nós mal começamos a exploração espacial, temos muito pela frente.

 Se estamos longe de encontrar qualquer tipo de vida alienígena, imagine só vida inteligente, o SETI (sigla em inglês para Search for Extraterrestrial Intelligence, que significa Busca por Inteligência Extraterrestre) é um projeto que tem por objetivo a constante busca por vida inteligente no espaço, até agora não encontraram nada concreto. Gosto de lembrar também da Equação de Drake, que é um argumento probabilístico usado para estimar o número de civilizações extraterrestres ativas em nossa galáxia Via Láctea com as quais poderíamos ter chances de estabelecer comunicação. Uma equação interessante, mas que não nos revela muita coisa, já que apresenta alguns problemas, como o fato de que não leva em conta que as civilizações possam sair da sua galáxia mãe para colonizar outras galáxias (provavelmente o mais alto nível que uma civilização poderia atingir).

 Pensar em vida alienígena não é um absurdo se considerarmos que surgimos ao acaso (lembre-se que estou desconsiderando explicações de fundo metafísico, mitológico e religioso) e que as primeiras formas na Terra surgiram de uma abiogênese.

 Segundo a clássica teoria da evolução química, de Oparin e Haldane, as primeiras células teriam surgido da matéria orgânica dos oceanos, que se formou a partir de moléculas da atmosfera primitiva (CH_4,NH_3,H_2,H₂O), as condições da Terra teriam favorecido a formação de aminoácidos (elevadas temperaturas, tempestades com descargas elétricas e radiação UV), que posteriormente se agruparam em proteínas, que mais tarde se agruparam formando as primeiras protocélulas, os coacervados, conforme a ação da seleção natural chegamos na diversidade de formas de vida existente. Recorde da hipótese heterotrófica: primeiras células/organismos eram procariontes, anaeróbios e heterótrofos pois havia alimento suficiente; e da hipótese autotrófica: primeiros seres procariontes anaeróbios e autótrofos quimiossintetizantes, semelhantes às arqueas atuais (estromatólitos), mas teriam surgido células com metabolismo mais complexo primeiro?

 Desconsiderar esses eventos e afirmar que a vida vem do espaço ou então que meteoritos trouxeram substâncias essenciais pros processos que deram origem à vida (essa última informação tem sido vista com bons olhos por alguns cientistas), não resolve o problema, torna tudo ainda mais obscuro! Imagine só micro-organismos que vieram num meteorito, eles tiveram que sobreviver ao frio do espaço, à radiação cósmica e à entrada na atmosfera. E aliás, se a vida veio do espaço, ela veio de algum outro lugar dele, então, como a vida teria surgido nesse lugar? Bom, vemos que o problema aumentou de tamanho se considerarmos a panspermia cósmica como válida. O princípio da Navalha de Occam, que grosso modo diz que coisas mais simples tem mais chance de acontecer, já invalida a panspermia.

 Buscar por exoplanetas (planetas fora do Sistema Solar) em zona habitável, lugares que pareciam ficção há algumas décadas, tem se tornado tarefa comum e que rendeu muitos bons resultados, já que há muitos sinais de planetas com água líquida por aí. Uma zona habitável é uma região do espaço ao redor de uma estrela onde o nível de radiação emitida pela mesma permitiria a existência de água líquida na superfície de um planeta/satélite natural que ali se encontre, sem que os oceanos fervam por causa da estrela estar perto demais, e sem que os oceanos congelem pela estrela estar longe demais. Vale destacar que a busca por essas zonas habitáveis configura uma busca por vida como a que evoluiu na Terra, o que poderia estar excluindo algumas formas de vida bem diferentes da nossa.

 Contrariando as baixas possibilidades de habitabilidade, alguns exoplanetas podem ter os seus próprios satélites (exoluas) com água no estado líquido. Partindo deste pressuposto, os cientistas defendem que as exoluas devem ser tidas em conta quando se procura por vida extraterrestre. Estas luas podem ser aquecidas no seu interior pela atração gravitacional do planeta que orbitam. Por isso, podem conter água líquida mesmo estando fora da zona habitável, onde encontramos planetas semelhantes à Terra.

 Ultimamente, muito se tem falado sobre Titã tal como a lua Europa e o planeta Marte, que estão no topo da lista dos corpos celestes onde se poderia encontrar formas de vida primitivas graças a algumas características muito específicas (irei entrar em detalhes sobre isso em outro post). Daqui a 5 bilhões de anos quando o Sol ampliar 50 vezes o seu tamanho (e destruir a Terra!), Titã vai receber a mesma quantidade de energia solar que a Terra recebe hoje. Hipoteticamente e por um curto período de tempo, o satélite poderia tornar-se num mundo oceânico onde a vida prospera. A possibilidade de atualmente haver vida primitiva em outros locais do Sistema Solar é animador (e assustador), pois isso traz à tona a possibilidade de enviar pessoas ou aparelhagens até o local. Um perigo de se explorar locais onde pode haver vida primitiva, é levar, sem querer, micro-organismos terrestres para esses locais, e se por acaso sobrevivessem e entrassem em competição com os micro-organismos alienígenas, poderia haver o risco de extinção das formas de vida extraterrestre, por isso futuras missões até Titã ou Europa buscarão evitar esse tipo de deslize.

 De fato, ainda não existe nenhuma prova concreta de que existe vida em outros planetas, embora os indícios sejam bastante consideráveis. Não culpo os cientistas por buscarem formas de vida como as que existem na Terra, afinal não podemos buscar algo que não temos descrição precisa, já que a vida na Terra surgiu dessa forma: seres da bioquímica CHONPS que usam a água como solvente universal, e que vivem em um planeta que está em uma zona habitável de uma estrela, é provável que essa receita possa ter dado certo em outros lugares. A questão é: estamos ou não estamos sozinhos no Universo? ambas as respostas são igualmente assustadoras...

 Fonte Wikipedia; artigo ''Darwin's aliens'' (https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/darwins-aliens/89B3E0F2165EB8D63A7C5EAA7D9702D3); InfoEscola; Portal São Francisco; SputnikNews.

Vírus

Olá pessoal, hoje irei explicar de um modo bem simples o que seria um vírus. Acho que no contexto atual de pandemia do COVID-19, é importante conhecer o conceito de vírus e as características desse grupo de micro-organismos.

 Para nos localizarmos dentro da biologia é importante salientar que existe uma área, a virologia, que é responsável pelo estudos dos vírus.
 Porém, no contexto na taxonomia, área da biologia responsável pela classificação dos seres vivos, os vírus seriam os organismos mais simples que podemos chamar de vida (há um debate que gira em torno da questão de considerar ou não os vírus como seres vivos). Portanto, além dos cinco reinos de seres vivos (Monera, Protoctista, Fungi, Plantae e Animalia) temos os vírus como grupo à parte.

VÍRUS

 Os vírus (do latim, virus, ''veneno'' ou ''toxina'') são micro-organismos (só podem ser vistos com o auxílio de certos microscópios) parasitas intracelulares obrigatórios. Ou seja, todos os vírus vão parasitar uma célula e controlar sua maquinaria de auto-reprodução para poder gerar novos vírus. Cada vírus tem uma forma específica e parasita um tipo de célula, os bacteriófagos (fagos) parasitam bactérias, já o HIV (vírus da AIDS) infecta principalmente os linfócitos T CD4+, células do sistema imunológico.

 A palavra vírion ou víron é usada para se referir a uma única partícula viral que estiver fora da célula hospedeira.

Um bacteriófago (fago).

Vírus da AIDS, o HIV.

 Acho interessante salientar que na biologia existem organismos-modelos, como, por exemplo, a ervilha-de-cheiro para a genética mendeliana. Em virologia, o bacteriófago é um vírus bem conhecido e geralmente utilizado como modelo na compreensão dos vírus.

 Os vírus têm uma estrutura simples: o material genético (que pode ser de DNA ou RNA) é envolto por um capsídeo (um envoltório proteico, constituído pelos capsômeros). Alguns vírus possuem ainda um envelope (uma bicamada lipídica).

Curiosamente, os vírus tem instruções em seu material genético para produzir capsídeos e fazer cópias de seu material genético utilizando a maquinaria da célula parasitada, contudo, vírus envelopados não possuem instruções para construção de envelopes virais (apenas para as proteínas que estão no envelope).

 A importância do envelope viral: Um vírus envelopado, que geralmente é bem mais infeccioso do que os vírus não envelopados, quando sai da célula hospedeira ''rouba'' um pedaço de uma famosa camada bilipídica, a membrana plasmática.
  Imagine no ser humano, um vírus que acabou de ''roubar'' um pedaço de membrana plasmática de uma de suas células vai conseguir driblar as outras células que não vão entendê-lo como corpo estranho, afinal o vírus estará revestido por uma membrana plasmática que era de uma de suas células. E a membrana plasmática, que tem permeabilidade seletiva, não deixa entrar qualquer coisa, então ao não entender o envelope do vírus como corpo estranho, a membrana plasmática permitirá a entrada do vírus (e as proteínas do envelope ajudarão o vírus a se ligar à membrana).

 Ciclo geral de um vírus: 

1. Primeiramente o vírus deve se ligar à célula; uma proteína específica no capsídeo do vírus "fixa-se" fisicamente em uma molécula específica na membrana da célula hospedeira. Perceba que se a célula não tiver um receptor que permita a entrada do vírus, ele não poderá entrar, por isso um bacteriófago não vai conseguir te parasitar.
2. Existem diversos mecanismos de entrada do vírus; alguns entram por endocitose, como o poliovírus (causador da paralisia infantil/poliomelite), outros se fundem com a membrana, como o HIV. Alguns, como o bacteriófago, injeta seu material genético.
3. Esta etapa envolve copiar o genoma viral e fazer mais proteínas virais, para que novas partículas virais possam ser montadas. Alguns vírus de RNA (adenovírus) já logo produzem proteínas e replicam seu RNA, os de DNA (desoxivírus) produzem um RNA que possibilitará a produção de proteína, além disso, o DNA também é multiplicado imediatamente após adentrar a célula; porém, alguns vírus de RNA (retrovírus) tem uma enzima chamada transcriptase reversa, que, com base no RNA viral, produz DNA, esse DNA será integrado ao material genético da célula (através de uma enzima chamada integrase), assim, ocorre a produção de proteínas virais, a fabricação de transcriptase reversa (lembre-se que enzimas são constituídas por proteínas) e a formação de novos RNA virais.Vale destacar que vírus de RNA são mais propensos a sofrer mutações genética e que o HIV é um retrovírus.
4. Após fazer mais proteínas e cópias do genoma, esses itens irão se juntar para montar novos vírus.
5. Alguns vírus na hora de sair da célula hospedeira acarreta a lise celular, rompendo a membrana celular e matando a célula. Outros saem por exocitose, ainda há aqueles que ainda crescem da membrana plasmática, levando um pequeno pedaço com eles quando saem. Os vírus que não matam a célula hospedeira fazem isso com o intuito de que ela possa continuar produzindo novos vírus.

LEMBRE-SE: Os ribossomos são responsáveis pela síntese de proteínas, ou seja, eles produzem as proteínas. E os ribossomos só existem em células, é por isso que para o vírus conseguir a multiplicação de suas proteínas e de seu genoma (lembrando que temos nucleotídeos livres dentro da célula) ele tem que infectar uma célula. Não se esqueça também que o código genético é UNIVERSAL; todos os seres vivos e os vírus usam o (mesmo) código genético.

Um ''bom'' vírus é aquele que não mata seu hospedeiro logo de cara:  Imagine um vírus tão letal que faz com que você morra rapidamente, apesar dessa ideia ser tenebrosa e enredo de obras de algumas obras apocalípticas, geralmente, esse tipo de vírus logo desaparece. A morte antecipada de um hospedeiro pode resultar na morte dos parasitas antes de serem transmitidos!

Ciclo lítico e ciclo lisogênico: No caso do bacteriófago T (fago T), temos dois ciclos distintos que começam da mesma forma: o fago T adere a superfície da célula bacteriana e injeta seu material genético, consequentemente seu capsídeo fica vazio e fora da célula. Após isso podemos ter o início do ciclo lítico ou do lisogênico:

 No ciclo lítico, as funções normais da célula hospedeira são interrompidas e o material genético viral coordenará a sua replicação e a produção das proteínas virais. Após a montagem dos vírus, a célula se rompe (consequentemente, morre) e os vírus são liberados reiniciando o ciclo.
 No ciclo lisogênico, o material genético viral incorpora-se ao da célula. A célula continuará com suas operações normais, como a reprodução e o ciclo celular. Porém, quando a célula passa pelo processo de divisão celular, o material genético da célula, juntamente com o material genético do vírus que foi incorporado, sofrem duplicação e em seguida são divididos equitativamente entre as células-filhas. Portanto, uma célula em ciclo lisogênico, começará a transmitir o vírus sempre que passar por mitose e, assim, todas as células-filhas estarão infectadas também. Doenças causadas por vírus lisogênico tendem a ser incuráveis. Alguns exemplos incluem a AIDS e herpes.
 Sob determinadas condições, naturais e artificiais (tais como radiações ultravioleta, raios X ou certos agentes químicas), uma bactéria lisogênica pode transformar-se em não-lisogênica e iniciar o ciclo lítico.

Afinal, os vírus são vivos ou não?

''Considerar ou não os vírus como organismos vivos é uma questão de gosto.''

 Os vírus estão no limiar entre o vivo e o não vivo, mas definir vida também não é fácil (além do mais, nem esse conceito está fechado), o que faz com que os vírus estejam numa fronteira não muito delimitada entre o que é não é vivo e o que é.
 Geralmente e basicamente, consideramos um ser vivo aquele organismo composto por células, que possua metabolismo próprio, possua capacidade de adaptação (evolução), possua capacidade de reprodução e mecanismos que garantam a hereditariedade, possua metabolismo próprio, entre outras características como resposta à estímulos. Além disso, uma velha teoria, a teoria celular criada por Robert Hooke em 1665, afirma que todo ser vivo é composto por células! A célula é a unidade estrutural e fundamental da vida.
 Com base nessa sucinta definição de vida, os vírus já não se enquadrariam como seres vivos pois não são constituído por células, e consequentemente, não têm metabolismo próprio. Isso explica o fato de os vírus serem parasitas intracelulares obrigatórios, eles precisam utilizar a maquinaria celular para reprodução (uma características dos seres vivos), só ela pode tornar a reprodução viral algo viável.
 Entretanto, os vírus possuem capacidade de adaptação e frequentemente sofrem mutações genéticas. E já parou pra pensar que logicamente os vírus surgiram após o surgimento das células, já que precisam delas para se reproduzir, e foi isso, aliada à capacidade de adaptação, que fez com que alguns pesquisadores formulassem uma hipótese de diz que os vírus podem ser derivados de componentes de células de seus próprios hospedeiros que se tornaram autônomos, comportando-se como genes que passaram a existir independentemente da célula. Atualmente, essa é a hipótese mais provável para a origem dos vírus, embora existam outras. mas há quem diga que os vírus podem ter surgido várias vezes no passado, o que não é absurdo, pois o olho, por exemplo, é uma estrutura que surgiu várias vezes ao longo do processo evolutivo, de maneira independente, havendo diversos tipos de órgãos visuais na natureza.
  A grande verdade é que nenhuma explicação clara para a(s) origem(s) do vírus existe. O vírus pode ter surgido a partir de elementos genéticos móveis que ganharam a habilidade de se mover entre as células. Eles podem ser descendentes de organismos previamente a vida livre que se adaptaram a estratégia de replicação parasitária. Talvez o vírus já existia antes, e levou à evolução da vida celular!
 A grande questão é que a seleção natural busca adaptação e sobrevivência mesmo que isso signifique você andar na fronteira da vida.

Lista de viroses humanas: Febre amarela, rubéola, rubéola congênita, AIDS, dengue, gripe (influenza), poliomelite (paralisia infantil), varicela (catapora), varíola, meningite viral, caxumba, resfriado comum, raiva, sarampo, hepatites, herpes, condiloma, hantavirose, entre outras.

Fonte Só Biologia, Wikipedia, Khan Academy, Toda Matéria, UOL Educação, InfoEscola, Laboratório de Biodiversidade e Evolução Molecular - UFMG, NetNature, etc.