sexta-feira, 29 de abril de 2011

Exposição de Darwin

Hoje fomos à exposição de Darwin com a nossa professora de biologia no jardim Botânico e na casa Andresen.
Foi espetacular, desde a biografia de Charles Darwin à biodiversidade e à sua importância, viajamos de sala em sala, de espaço em espaço e de puf em puf (não posso deixar de referir que os puff's que lá se encontravam para além de giros eram muito confortáveis).
O nosso guia fez-nos compreender Charles Darwin e toda a beleza do seu trabalho assim como nos fez ver o quão importante é preservar a biodiversidade, isto é, AS diferenças que entre cada ser existem tornando-nos como únicos.
Depois de viajarmos pela casa Andresen, naquela imensidão de branco deixando fluir os nossos pensamentos e imaginação, fomos até um espaço que apresentava uma leveza de criança, como sendo um laboratório lúdico, onde realizamos o tal jogo das pintarolas de forma a entendermos a biodiversidade e a selecão natural falada por Darwin.
A visita não ficou por aqui e dirigimo-nos então para as estufas onde pudemos observar pássaros que sofreram o processo de selecção artificial, isto é pássaros com "pantufas", pássaros com "golas" e pássaros que quase fazem o leque de pavão, um tatu, três suricatas (o suri, o cata e o terceiro do qual já não me recordo do nome), duas araras, etc.


Curiosos???
Vou dar então mais detalhes....

A mostra conta a épica viagem de Charles Darwin a bordo do HMS Beagle e as principais provas captadas pelo cientista britânico.
Estas provas levaram Darwin a escrever «A Origem das Espécies», obra onde apresenta, pela primeira vez, a Teoria da Evolução, base de toda a Biologia moderna.

Ao longo dos dois pisos da Casa Andresen, nós visitantes entramos numa longa viagem e começamos a compreender o mundo antes de Darwin, conhecer as transformações que o cientista provocou e perceber como surgiram as primeiras teorias com especial enfoque na volta ao mundo que protagonizou.


Nesse percurso, nós público podemos observar os mais emblemáticos exemplos de adaptação das espécies captadas pelo cientista e retiradas do famoso arquipélago das Galápagos, onde Darwin passou grande parte da viagem.

Patente até 17 de Julho, a exposição é composta por materiais vindos de várias instituições de relevo como o American Museum of Natural History, o Real Jardín Botánico de Madrid, o Musée de Histoire Naturelle de Paris ou o Museu Nacional de História Natural, que contribuem para um espólio que tem como foco central o acervo cedido pela Fundação Calouste Gulbenkian.
Para dinamizar a exposição, a Universidade do Porto criou um programa educativo dirigido a todas as escolas do ensino básico e secundário onde a minha turma se inseriu e, paralelamente a esta iniciativa, decorrem semanalmente outras actividades, organizadas para um público de todas as idades, nas quais se incluem workshops, palestras, música, teatro e oficinas práticas.

Além de se ficar a conhecer esta colecção sobre a vida e obra de Charles Darwin, também há a oportunidade de passear pela renovada Casa Andresen, edifício histórico da cidade, onde durante vários anos funcionou o Departamento de Botânica da Faculdade de Ciências, e o Jardim Botânico.


Não deixem de ir...
É mágico!!!

quarta-feira, 27 de abril de 2011

Documentário - aula diferente

Hoje a nossa professora optou por nos mostrar um documentário acerca de alimentos transgénicos e patentes de alimentos e de genes.
O documentário baseou-se em testemunhos de agricultores americanos, mexicanos, entre outros; sensibilizando-nos para o rápido avanço da tecnologia onde nem tudo se revela vantajoso.
As patentes de determinados genes, fazem com que cada alimento que possua esse mesmo gene (independentemente de ter sido "adicionado" pelo vento, insectos ou até mesmo por meios quimicos para controlo de pragas)torna-se então produto da empresa que é dona da patente desse gene.
Absurdo???
É o que os agricultores tentam dizer nos tribunais quando as grandes empresas exigem as terras que deram fruto a ESTES alimentos ou simplesmente os custos que os supostos proprietários iriam herdar das vendas dos seus produtos.


Um outro ponto bastante problemático também nos dias de hoje, mas que as pessoas tendem a fechar os olhos para não se preocuparem nem se chatearem são os alimentos trangénicos, designados por OGM (Organismo Geneticamente Modificado).
Pelo que pude perceber no decorrer do documentário, estes alimentos que sofrem transformações pela mão humana, quer seja para melhoramento do produto (textura, sabor, tamanho) quer seja para resistência a pragas, não é rotulado como sendo um alimento geneticamente modificado.
Muito pelo contrário, os alimentos que não são geneticamente modificados é que vêm rotulados como não o sendo.

Estupefactos???

Já imaginaram como é que nós poderemos votar ou até mesmo defendermo-nos dos OGM?
Dos vários aditivos e processos porque os alimentos trangénicos passam podem resultar em diversos efeitos secundários nos nossos filhos, conhecidos e descêndencias futuras. Mas como poderemos dizer que a culpa é do ALIMENTO GENETICAMENTE MODIFICADO se não lhes podemos seguir o rasto???
Pelo que sei não vêm rotulados!!!

Dá que pensar....

terça-feira, 26 de abril de 2011

Conservação, melhoramento e produção de novos alimentos

Desde a Antiguidade que o homem recorre a processos biotecnológicos, mais ou menos sofisticados, com vista à produção, ao melhoramento e à conservação de alimentos.

Exemplos de produtos obtidos por fermentação:
A fruta é a matéria-prima que após a ferentação pode dar lugar a vinho, vermute ou brandy.







A cana de açúcar é a matéria-prima que depois de sofrer a fermentação dará lugar ao rum.

Os cereais são a matéria-prima do pão.






Actualmente, para além dos processos fermentativos clássicos, a indústria alimentar recorre à utilização directa das enzimas com vista à transformação e ao melhoramento dos produtos. Para além de enzimas de origem vegetal, animal e microbiana, nos últimos anos, a Engenharia Genética tem produzido enzimas recombinantes, utilizando-se microorganismos como hospedeiros. Esta tecnologia permite ampliar os processos de transformação de alimentos por via enzimática.

Em diversas situações, uma das vantagens da fermentação é o alargamento do período de conservação do produto alimentar transformado.
Diversos métodos de conservação dos alimentos têm sido desenvolvidos ao longo da história da humanidade. Alguns mais clássicos como a fumagem e a salga são ainda hoje utilizados. Mais recentemente, têm-se desenvolvido métodos de conservação mais sofisticados que permitem não só alargar o prazo de validade dos alimentos como também preservar as suas propriedades. Além disso, algumas substâncias adicionadas aos alimentos - aditivos alimentares - permitem melhorar algumas das suas propriedades.

Assim, pode considerar-se que os métodos de conservação visam:
- evitar ou retardar o desenvolvimento de microorganismos indesejáveis;
- evitar ou retardar a alteração dos alimentos devido a fenómenos de autólise ou de oxidação (ver post's anteriores referentes á autólise e oxidação).

Algumas técnicas de conservação alimentar mais utilizadas:

Esterilização - Consiste em submeter o alimento a uma temperatura igual ou superior a 100ºC em atmosfera húmida, de forma a destruir ou inactivar os microorganismos e as enzimas capazes de produzirem alterações.
Contudo as elevadas temperaturas destroem algumas vitaminas e alteram outros nutrientes manisfestando-se no fenótipo do alimento.

Pasteurização - mais sofisticado do que a esterilização. A temperatura utilizada é inferior a 100ºC, estando geralmente compreendida entre os 60ºC e os 80ºC.
A pasteurização baseia-se na probabilidade de o número de microorganismos que permanecem viáveis após o tratamento ser suficientemente baixo para que não possam causar adulteração do alimento.

Refrigeração e congelação - As baixas temperaturas reduzem e inibem a actividade enzimática, o que conduz a uma diminuição do metabolismo microbiano.
A refrigeração consiste na colocação dos produtos alimentares a uma temperatura ligeiramente superior ao ponto de congelação da água. A maioria dos microrganismos patogénicos veeiculados pelos alimentos cessam o seu crescimento, bem como a produção de toxinas, quando a temperatura é inferior a 4ºC.
Embora a refrigeração seja um método eficaz e muito utilizado na conservação de produtos alimentares, apenas a congelação, obtida a temperaturas iguais ou inferiores a -18ºC, garante a total interrupção do desenvolvimento de microrganismos nos alimentos. Contudo apresenta também a desvantagem de provocar a produção de cristais de gelo conduzindo a alterações na textura dos alimentos.

Aditivos alimentares - São substâncias quimicas estranhas ao alimento que lhe são adicionadas no sentido de melhorar o mesmo.
Existem conservantes que são utilizados desde há muito tempo, como o sal, o vinagre, o açúcar e o álcool. Mais recentemente, outras substâncias quimicas vieram juntar-se a estes aditivos naturais. Actualmente, os conservantes quimicos são agrupados em:
- antioxidantes;
- ácidos orgânicos e sais derivados;
- açúcares e álcoois;
- sais inorgânicos;
- gases esterilizantes;
antibióticos.
A utilização dos diferentes conservantes é determinada pelo tipo de alimento que se pretende preservar.

Irradiação - Consiste na sujeição dos produtos alimentares a uma fonte de radiação, geralmente ultravioleta ou ionizante.
Certas radiações, como os raios UV e as radiações ionizantes, têm acção germicida e retardam a germinação e a maturação de sementes e frutos, respectivamente.
Os raios UV, devido ao seu comprimento de onda, são absorvidos pelas bases do DNA. A resistência dos microorganismos às radiações depende da fase de crescimento e do estado fisiológico da célula.
Lâmpadas UV:A irradiação dos alimentos mata os microorganismos superficiais, sem modificar as propriedades destes, que não se tornam radioactivos. A irradiação de espaços e utensílios de manipulação de alimentos permite reduzir os índices de contaminação.

Liofilização - Desidratação de alimentos congelados por sublimação da água. Permite conservar a textura e o aroma dos alimentos. A água é extraída lentamente mantendo-se a forma, aspecto e restantes propriedades do alimento, mesmo que estes já estejam cozinhados.

Fumagem - O alimento é exposto ao fumo que resulta da queima de madeira e que contém uma variedade de produtos voláteis, com efeito bacteriostático ou bactericida. O mais importante desses compostos é o formaldeído. O alimento sofre também desidratação e acção do calor.

Filtração esterilizante - alimentos líquidos passam num filtro esterilizado que retém os microorganismos.

Atmosfera modificada - Permite criar condições anaeróbias que impedem o crescimento de muitas espécies de microorganismos e as reacções de oxidação. Permite controlar a exposição dos alimentos a compostos voláteis, como o etileno...
Embalagem no vácuo: Remoção total do ar na embalagem.
Conservação ou embalagem em atmosfera modificada: Embalamento a baixa pressão. O ar atmosférico é substituído por uma mistura gasosa que favorece a conservação. Nessa mistura é aumentada a concentração de CO2 e diminuida a concentração de O2, em relação ao ar atmosférico.

Nos últimos anos, a engenharia genética tem permitido desenvolver novas variedades de alimentos transgénicos, os quais apresentam valores nutricionais bem diferentes dos originais.

segunda-feira, 25 de abril de 2011

Aula Prática - relatório "Quais são as propriedades da catalase e quais são os factores na sua actividade?"

Após estas férias há que começar com algo levezinho e como tal, um relatório de uma aula prática encaixa no post ideal!

Este v de gowin é uma imagem esquemática da aula prática realizada na última semana de aulas.
Este v de gowin é uma "resposta" há pergunta indicada no título deste post.
Espero que vos seja claro...


O papel do tubo 1 é de termo de comparação, isto é, o tubo de controlo.
O gás que se libertou dos tubos é o Oxigénio (O2) e Vapor de água (H20) que têm origem na catalisação/reacção.
A reacção maior foi tanto no tubo 3 como no tubo 4.
A substância que funcionou como substrato neste procedimento foi a sacarose e a água oxigenada (H202).
O dióxido de manganês designa-se como catalisador inorgânico devido ao seu papel na decomposição da água oxigenada.
A substância que existe nas células do fígado e que desempenha o mesmo papel é a catalase.
A integridade desta substância (catalase) não foi alterada nas reacções, isto é, não se gastou nem se modificou como podemos comprová-lo nos resultados dos tubos 3 e 4.
Uma hipótese explicativa da ausência de reacção no tubo 5 é o substracto sacarose não se “ligar” ao centro activo da enzima catalase.

A interpretação dos resultados desta investigação baseiam-se nas propriedades das enzimas e dos substractos assim como em todos os factores que influenciam a actividade das enzimas, abordando os seguintes tópicos:

Especificidade
Concentração do substracto
Concentração da enzima
Temperatura
PH

O papel do hidrossulfito de sódio é tornar o meio Básico (PH).
A reacção da enzima a baixas temperaturas é reversível pois a reacção não ocorreu de inicio mas á medida que a temperatura se foi equiparando com a temperatura ambiente, a reacção começou a estar presente. (temperatura)
A inexistência da reacção no tubo 3 explica-se pela alteração da catalase a altas temperaturas de forma irreversível. (especificidade)
A catalase actua fora das células pois usei extracto de fígado (fora das células) e fígado fragmentado (dentro das células).

domingo, 24 de abril de 2011

Fermentação e Actividade Enzimática

Fermentação

•Fermentação – processo anaeróbio em que ocorre a produção de ATP, a partir de compostos orgânicos, numa série de reacções redox, que não envolvem uma cadeia transportadora de electrões. A fermentação envolve menores ganhos energéticos já que apenas se formam 2 moléculas de ATP por molécula de glicose, enquanto que na respiraçãoaeróbia se formam 36 ATP.



Actividade Enzimática

•Metabolismo Celular – conjunto de reacções químicas que ocorrem numa célula. É através do metabolismo que é feita a gestão de recursos materiais e energéticos da célula. O metabolismo celular inclui reacções de:

•Catabolismo – moléculas complexas são convertidas em moléculas mais simples, com libertação de energia.

•Anabolismo – síntese de moléculas complexas a partir de moléculas simples, com gasto de energia.

As reacções de catabolismo e anabolismo relacionam-se de tal forma que a energia libertada pelas primeiras é utilizada nas segundas.

•Para que ocorra uma reacção química, tem de se verificar a ruptura de ligações químicas nas moléculas dos reagentes e a formação de novas ligações químicas que dão origem aos produtos de reacção. A energia necessária para uma reacção química se iniciar é a energia de activação (Ea).

A absorção de energia torna as moléculas dos reagentes instáveis, aumenta a sua energia cinética e a probabilidade de colidirem e aumenta a agitação dos átomos, enfraquecendo as ligações entre eles; atinge-se um estado de transição a partir do qual a reacção química é iniciada.


•Nas células, ocorrem reacções químicas que envolvem moléculas muito estáveis e cuja Ea é elevada. No entanto, não pode ser o calor a fornecer a Ea, uma vez que causaria a desnaturação das proteínas e a morte celular, e as reacções têm de ser rápidas.

•Uma reacção não catalisada depende do choque aleatório entre os reagentes. Como uma enzima possui uma estrutura muito específica pode ligar-se ao substrato e diminuir a aleatoriedade.

•As células possuem catalizadores – agentes químicos capazes de acelerar as reacções químicas sem serem consumidos durante esse processo.


Estrutura e propriedades das enzimas

- As enzimas são catalizadores biológicos que apresentam as seguintes características:

•aumentam a velocidade das reacções químicas, pois diminuem a energia de activação necessária para que as reacções se iniciem;

•não são consumidas nas reacções químicas que catalizam;

•são moléculas proteícas, com conformação tridimensional. Algumas necessitam de elementos não proteícos para a sua acção catalítica;

•são específicas, devido à sua natureza proteíca.

•Na ausência de enzimas, as reacções ocorreriam, mas com velocidades inferiores, o que não suportaria as propriedades da vida como a conhecemos.

•Natureza química das enzimas:

- porção proteíca maioritária (propriedades idênticas às proteínas) – pode ser total ou então constituir a apoenzima.

•Cofactores:

- iões metálicos (metaloenzima)

- moléculas orgânicas (coenzima)

- apoenzima + coenzima = holoenzima

•A molécula sobre a qual a enzima actua é o substrato.

•As enzimas são proteínas com uma conformação tridimensional e possuem uma região através da qual se estabelece a ligação ao substrato – centro activo.

•A ligação do substrato ao centro activo da enzima forma o complexo enzima-substrato. As ligações que se estabelecem no complexo são fracas, mas suficientes para desencadear a conversão do substrato em produtos. Os produtos deixam o centro activo e a enzima fica livre para catalizar a transformação de outro substrato.

•Centro activo:

- É uma pequena porção da enzima;

- Tem estrutura tridimensional. A alteração da estrutura própria do local activo produz inactivação enzimática, em consequência da desnaturação proteíca;

- Os substratos ligam-se ao local activo por ligações químicas.

- Os locais activos são fendas ou frestas, onde se cria um microambiente próprio para o mecanismo de catálise.

- São altamente específicos. O substrato deve ter uma estrutura complementar para se ajustar ao local activo.

Muitas enzimas provocam a quebra de ligações nos substratos, enquanto outras promovem a formação de ligações, pois conseguem aproximar correctamente os substratos de modo a que estes reajam e formem uma ligação.

•Numa reacção química catalisada por uma enzima, e como resultado da sua actividade, verifica-se ao longo do tempo:

- a diminuição da concentração do substrato;

- a diminuição, seguida de estabilização, da concentração de enzima livre;

- o aumento, seguido de estabilização, do complexo enzima-substrato;

- o aumento da concentração de produto.

•A estabilização das concentrações de enzima livre e de complexo enzima-substrato reside no facto da velocidade de formação do complexo enzima-substrato igualar a velocidade de dissociação.

•A complementaridade entre o substrato e o centro activo da enzima está na origem da especificidade de acção enzimática. É possível distinguir:

- Especificidade absoluta – A enzima actua apenas sobre um determinado substrato;

- Especificidade relativa – A enzima actua sobre um conjunto de substratos quimica e estruturalmente relacionados.

•A especificidade absoluta pode ser interpretada pelo modelo chave-fechadura, proposto por Fisher no final do século XIX, e que considera o centro activo da enzima uma estrutura rígida e pré-complementar do substrato.

•Em 1959, Koshland propôs o modelo de encaixe induzido, que considera que o centro activo da enzima interage, de uma forma dinâmica, com o substrato, ajustando-se a ele quando se estabelece a ligação. Este novo modelo permitiu explicar a especificidade relativa de algumas enzimas.


Inibição Enzimática

•Inibidor – composto que se liga à enzima e que afecta negativamente a sua actividade. Pode ser:

•natural – utilizado pelas células para regularem o seu metabolismo.

•artificial – usado para combater doenças, eliminar pestes, estudar laboratorialmente as enzimas, indústria alimentar...


Tipos de inibição enzimática:

•Inibição irreversível – o inibidor combina-se permanentemente com a enzima, através de ligações covalentes, tornando-a inactiva ou provocando a sua destruição. Muitos venenos são inibidores enzimáticos irreversíveis, como é o caso do DDT, que inibe enzimas do sistema nervoso.

•Inibição reversível – o inibidor combina-se temporariamente com a enzima, através de ligações fracas, e, quando se dissocia, a enzima permanece funcional e capaz de transformar o substrato. A inibição pode ser:

•Inibição competitiva – o inibidor é uma molécula estruturalmente semelhante ao substrato, mas resistente à acção da enzima, e que compete com o substrato pelo centro activo da enzima. O efeito da inibição sobre a velocidade da reacção depende da concentração relativa de substrato e de inibidor. Aumentando a concentração de substrato, aumenta também a probabilidade de se estabelecerem ligações entre o substrato e a enzima em vez de se estabelecerem ligações entre o inibidor e a enzima.

•Inibição não competitiva ou alostérica – o inibidor é uma molécula estruturalmente diferente do substrato e liga-se à enzima num local que não é o centro activo e se designa centro alostérico. A ligação do inibidor ao centro alostérico provoca a alteração da conformação do centro activo, de tal modo que impede a ligação do substrato. A inibição não competitiva é utilizada na regulação das vias metabólicas.

•Indução – aumento da actividade da enzima por ligação com compostos indutores que promovem mudanças no centro activo da enzima que facilitam a ligação deste com o substrato



Para melhor entenderem tem aqui uma animação sobre tudo o que falei:
http://www.northland.cc.mn.us/biology/biology1111/animations/enzyme.swf

segunda-feira, 11 de abril de 2011

Boas Férias

Agora entramos num curto espaço de descanso e repouso para repensarmos todo o nosso projecto até agora e também para angariarmos forças e vontades de aprender, inovar e ajudar...
Como tal,