Ciência - Carne branca e carne escura

Quando era pequeno questionava-me se peixe era realmente carne, pois para mim carne eram apenas aqueles bifes avermelhados que sabiam tão bem na grelha.

Carne é basicamente músculo, e os músculos são constituídos principalmente por dois tipos de fibra: 

• fibras de contração lenta
• fibras de contração rápida

As fibras de contração lenta contém muita mioglobina, proteína responsável pelo transporte de oxigénio nos músculos e também pelo seu armazenamento sendo estruturalmente muito semelhante à hemoglobina. Animais como focas que conseguem ficar longos períodos de tempo submersas possuem elevadas concentrações desta proteína nos seus músculos.

Estrutura 3D da Mioglobina. 
Possui um  átomo central de ferro que se liga ao oxigénio

Hemoglobina: Proteína encontrada nos glóbulos vermelhos que se liga/desliga ao oxigénio e o transporta dos pulmões às células. Quando no meio de um incêndio uma pessoa inspira monóxido de carbono, este liga-se à hemoglobina e não se desliga dela, fazendo com que essa proteína não transporte oxigénio. Com menos fornecimento de oxigénio às células, a pessoa corre o risco de desmaio e eventualmente asfixia.



Para além da mioglobina, as células das fibras possuem muitas mitocôndrias - organelos dupla-membranares que produzem energia ( ATP - adenosina trifosfato) ao decompor compostos orgânicos utilizando o oxigénio que retiram da mioglobina (a este processo de produção de energia em que se recorre ao oxigénio, chamamos respiração aeróbia). Desde que existam compostos orgânicos e oxigénio, a mitocôndria vai continuar a produzir energia no entanto apesar de eficiente, este processo é lento.

Por outro lado, as fibras de contração rápida não têm muita  mioglobina e nem têm mitocôndrias. Estas fibras produzem glicogénio, um açúcar que ao ser decomposto liberta rapidamente muita energia.


A mioglobina é vermelha e as mitocôndrias castanhas e por isso os músculos de contração lenta têm uma tonalidade avermelhada/acastanhada. Estes músculos são usados para atividades menos intensas, que durem longos períodos de tempo e em que seja necessária muita resistência como por exemplo caminhar.


O glicogénio é praticamente incolor, o que faz com que os músculos de contração rápida sejam esbranquiçados. Estes músculos são usados para ocasionais momentos de intensa atividade e pouca duração.



Voltando ao caso inicial dos peixes : a maioria dos peixes possui maioritariamente carne branca porque como flutuam não precisam de muitos músculos para se deslocarem. No entanto peixes como o salmão que necessitam de constantemente nadar contra uma corrente (neste caso o rio) precisam de músculos de contração lenta tendo uma carne mais escura.


Podemos também analisar o caso das aves. As galinhas possuem músculos de contração rápida (carne branca) nos seus peitos e asas pois apenas voam em ocasionais momentos e por pequenas distâncias. Por outro lado aves como patos têm na sua maior parte  músculos de contração lenta (carne escura) devido aos voos por longas distâncias.


No nosso caso, o dos mamíferos, os nossos músculos possuem ambas as fibras, a esta combinação chamamos carne vermelha. Dependendo da função do músculos as concentrações das fibras podem variar


Como Descartes defendia a dúvida deve ser o nosso motor de busca, e se não fosse por  aquela dúvida de quando era mais pequeno provavelmente não teria escrito este artigo.

Diogo

Ciência - Transparência

Olha à tua volta, para os objectos que te rodeiam... Consegues vê-los, apesar de inúmeras moléculas atmosféricas estarem entre os teus olhos e esses objectos. A nossa atmosfera, tal como o vidro é transparente, mas como?

Um átomo é constituído por um núcleo de protões e neutrões, e, por electrões que andam à volta do núcleo de uma forma semelhante a como os satélites orbitam a Terra. Por motivos de conveniência (é difícil quantificar carga), diz se que um protão tem carga positiva de um (+1) e um electrão tem carga negativa de um (-1). como têm cargas opostas, eles atraem se e por isso um átomo tem geralmente igual número de protões e de electrões. Os neutrões tem carga neutra.

Por motivos de escala, vamos imaginar que um átomo é um estádio de futebol. Se metêssemos uma ervilha no meio do estádio, ela representaria o núcleo, e os electrões seria grãos de areia nas bancadas. Um átomo é quase só espaço vazio, então porque é que não é tudo transparente?

Um electrão apenas pode circular o núcleo a algumas distâncias, cada uma destas distâncias corresponde a um nível de energia. O primeiro nível de energia pode ter 2 electrões, o segundo, 8, o terceiro 18 ,(A fórmula é: número de electrões = 2*nível de energia ao quadrado).

O carbono por exemplo tem seis protões, e como tal, seis electrões. No seu estado fundamental (todos os electrões estão nos níveis mínimos) 2 electrões estarão no nível 1 e quatro, no nível 2.

Para um electrão estar num nível de energia em particular, ele tem de ter uma quantidade específica de energia. Os electrões podem mudar de nível:
-Se absorverem energia, eles saltam para cima (ficam excitados);
-Se libertarem energia, saltam para baixo;
-Nunca podem saltar para baixo do estado fundamental, e se receberem demasiada energia, eles saltam do átomo e ficam sozinhos.

A radiação electromagnética (apesar de se comportar como uma onda) é composta por fotões, um fotão é a menor porção de luz que pode ser emitida ou absorvida, e é uma partícula que não tem massa. Estas partículas vibram, e quanto mais depressa vibrarem, mais energia têm.

Se os fotões vibrarem lentamente (com baixa frequência) consideramos que os fotões são de Ondas Rádio, se a frequência for maior, são de Microondas, se for ainda maior, serão de Luz Infravermelha, ainda maior, Luz Visível, depois Ultra Violeta, depois Raios X, e finalmente, as mais energéticas, e como tal as mais perigosas, Raios gama.

Alguns exemplos:
-A luz violeta, tem mais energia que a vermelha, e a azul, têm mais energia que a laranja.
-A radiação infravermelha tem menor energia que a visível, no entanto é aquela que aquece melhor, pois a sua energia é transformada em calor de forma mais eficaz.

Sempre que um electrão salta para um nível de energia mais baixo, ele cria um fotão com a quantidade de energia que perdeu, se essa energia for elevada, o fotão poderá ser por exemplo de Raios X, enquanto que se for baixa, poderá ser de por exemplo Microondas.

Para que um electrão salte para um nível superior (fique excitado), ele terá de absorver um fotão com a quantidade de energia necessária para que o electrão fique com a energia desse novo nível.

Os electrões das moléculas do vidro, não são excitados pela luz visível (pois esta não tem energia suficiente), logo esta atravessa essas moléculas, no entanto radiação ultravioleta tem a energia certa para excitar esses electrões, e por isso é absorvida. É por isso que o vidro é opaco a luz ultravioleta, mas transparente a luz Visível. Este é o motivo pelo qual é impossível ficar bronzeado através de vidro, mas este também é opaco a infravermelhos. Os outros materiais transparentes funcionam desta mesma forma, por exemplo:

-A nossa atmosfera é composta por várias substâncias, por isso é opaca a muitas coisas: Raios X e Gama, Radiação ultravioleta e infravermelha e ondas rádio de baixa frequência. Mas Apesar de ser opaca a estas radiações, como a nossa atmosfera é relativamente fina, algumas destas radiações penetram parcialmente ( como os raios ultravioleta), mas ela é quase completamente transparente a: radiação visível, algumas frequências de infravermelhos, microondas e ondas rádio de alta frequência.

-Lentes câmaras de infravermelhos são muitas vezes feitas de Germânio, um metal que é opaco a radiação visível, mas transparente a radiação infravermelha.

Diferentes materiais são opacos e transparentes a diferentes radiações, e como a água e a nossa atmosfera são transparentes a luz visível, os nossos antepassados evoluíram, para a ver, e é por isto que nós não conseguimos ver através de paredes.



Hugo

Ciência - Mosquitos

Com aproximação da primavera não vêm só os dias mais amenos como também os zumbidos a meio da noite provocados pelo bater de asas dos mosquitos.

Foram identificadas 3500 espécies de mosquitos, todas pertencentes à família Culidae.

No mundo dos mosquitos, os machos alimentam-se exclusivamente de néctar. 

Abelha a recolher néctar de uma flor
O pó amarelo agarrado ao seu corpo é o pólen

Néctar : líquido açucarado produzido pelas plantas, normalmente utilizado por estas para atrair animais. Estes, ao alimentarem-se do néctar, ficam com pólen agarrado ao seu corpo, disseminando-o noutras flores. 
O pólen ao germinar desenvolve o gâmeta masculino anterozoide que se pode conjugar com a oosfera (gâmeta feminino) nos ovários da flor e formar o ovo (ocorrendo a fecundação).




As fêmeas de mosquito (comummente conhecidas por "Melgas" e geralmente maiores que os machos) para além de se alimentarem de néctar (como fonte de energia), alimentam-se também de sangue, como fonte de nutrientes (por exemplo proteínas) para produzir os seus ovos. 

 Se conseguirem atingir a esperança média de vida de um mês conseguirão fazer 5 ou 6 posturas de ovos, depositando-os em águas paradas, na primavera e verão. Dos ovos eclode uma larva que se desenvolve para uma pupa e mais tarde para adulto.

As "melgas" escolhem as suas presas através do calor, odores emitidos pela pele, respiração ou suor. Nem todas as espécies caçam de noite como poderás pensar e por isso é que as redes mosqueteiras que se usam durante a noite podem não ser tão eficazes para nos proteger de certas espécies.

Para conseguirem extrair o sangue recorrem ao probóscide (aparelho bocal) , tubo de alimentação constituído por 6 estiletes (o fascículo):

• 2 maxilas - lâminas que perfuram os tecidos
• 2 mandíbulas - lanças afiadas que fazem avançar o fascículo
• 1 hipofaringe - estilete que injeta saliva que atua como um anticoagulante (impede a coagulação do sangue, mantendo-o fluido) e um anestésico (provocando a dormência da pele)
• 1 labium  -o tubo flexível que suga o sangue

li- labium
m-mandíbula
h- hipofaringe
mx- maxilas

Ao encontrar um local onde os vasos sanguíneos são facilmente acedidos, os mosquitos iniciam a extração do sangue espetando o fascículo na pele. Sugam tanto sangue que podem alcançar o dobro do seu peso. Após se alimentarem precisam de repousar até ter condições para voar de novo.

Após terminar a sua refeição, a sua saliva permanece no local e substâncias presentes nela provocam uma resposta imunitária por parte do organismo levando ao inchaço e à comichão. À medida que essas substâncias vão sendo eliminadas os inchaços e comichões vão diminuindo.

Os mosquitos prosperam em climas tropicais no entanto essa zona poderá aumentar em direção aos pólos graças ao aquecimento global.

Das 3500 espécies apenas algumas centenas se alimentam do nosso sangue algo que pode ser problemático para nós pois estes insetos podem ser portadores de agentes patogénicos como:

• Vírus Zika - causa malformações nos fetos 
• Chikungunya - provoca fortes dores nas articulações 
• Febre-amarela - responsável por 60 mil mortes por ano e felizmente pode ser prevenida por vacinação.
• Dengue - vírus mortal que ameaça 50% da população mundial
• Malária - matou mais de 400 mil pessoas em 2015 
• Filaríase linfática - altera o sistema linfático causando edema (inchaço causado pelo excesso de líquidos nos tecidos do corpo) e desfiguração do corpo
• Febre do Nilo ocidental - afeta o sistema nervoso

Os vírus ou parasitas entram no mosquito (fêmea) através do sangue de alguém infectado do qual ela se alimentou. No sistema digestivo estes passam para a hemolinfa (sangue dos insetos) e acumulam-se nas glândulas salivares para quando o inseto voltar a alimentar-se, os vírus passarem para um novo hospedeiro.

Estes vírus aprenderam evolutivamente que os mosquitos são o seu meio de transporte ideal, pois estes espalham-nos enquanto apenas tentam sobreviver.

Para prevenir todas estas doenças que o mosquitos podem transmitir, muitas medidas são tomadas em relação a estes como a aplicação de inseticidas, drenagem dos seus habitats ou até mesmo um bom jornal.

No entanto com as novas inovações na área da genética um novo método poderá vir a ser aplicado. Se conseguirmos introduzir um gene modificado (como por exemplo um gene que crie a imunidade à malária) numa população de mosquitos e assegurar a sua transmissão à descendência, menos mosquitos transportarão este vírus e menos pessoas serão contagiadas, algo que poderá salvar muitas vidas. Apesar das suas potencialidades este tipo de tecnologia deve ser usado com sensatez e por isso há ainda muitas incertezas em relação a ele.



Diogo

Ciência - Cancro e Mutações

Todas as formas de vida que conhecemos usam ADN (acido desoxirribonucleico) para codificarem a informação necessária à construção e manutenção dos seus corpos. Este ADN não é nada mais que uma molécula que é diferente de ser para ser e que desta forma, codifica diferentes informações em diferentes seres vivos. Cada ser vivo tem o seu ADN, e cada uma das suas células tem uma cópia dessa molécula(existem algumas excepções, como os glóbulos vermelhos que expulsam o seu núcleo (local onde está o ADN) no processo de diferenciação).

Da mesma forma que um computador usa o código binário para executar programas, as nossas células usam o código inscrito no ADN para coordenar todas as actividades celulares. Da mesma forma que o código binário tem dois algarismos, o 0 e o 1, o código do ADN tem 4: Timina, Citosinina, Adenina e Guanina (T, C, A, e G). Estes algarismos agrupam-se em conjuntos de três formando um codão. cada codão codifica um aminoácido, e desta forma, cada gene (secção de ADN) codifica uma proteína. As células "lêem" o ADN e produzem as proteínas correspondentes, depois estas proteínas encarregam se da actividade celular: Servem de enzimas (aceleradoras de reacções químicas), de transportadoras, reguladoras, servem de estruturas...

Quando uma célula se divide, cada uma das células resultantes tem de ter uma cópia do ADN, então este é copiado. Às vezes esta cópia pode correr mal, e alguns erros podem acontecer, como por exemplo, numa das cópias, em vez de A, fica um C. Isto é uma mutação, e se um codão fica diferente (pois um dos algarismos ficou diferente) então pode codificar um aminoácido diferente o que vai dar origem a uma proteína diferente.

Esta nova proteína pode fazer o seu trabalho de forma igual à normal, o que resulta numa mutação neutra. pode fazer o trabalho pior que a normal, o que resulta numa mutação prejudicial, ou pode fazer um trabalho melhor que a normal, resultando numa mutação benéfica.
Estas mutações afectam a célula em que as mutações se formaram, e toda a sua descendência. Quando estas mutações ocorrem nos gâmetas (espermatozóides e óvulos) elas podem passar para a geração seguinte, isto é um dos factores que possibilita a evolução (pois a geração seguinte pode ter mutações benéficas) mas também pode causar mal formações ou originar doenças genéticas.

Os nossos organismos têm métodos de corrigir este problema: Quando uma célula se divide ocorrem várias verificações do ADN e do processo, se alguma coisa estiver errada, será corrigida, ou a célula será destruída. Os nossos corpos não são perfeitos, e como tal, às vezes estas verificações não detectam as mutações, o que permite a sobrevivência de algumas células mutantes.

Quando há uma mutação que afecta o sistema que regula a divisão de uma célula, essa célula pode se começar a dividir de forma descontrolada, originando um tumor:

Os tumores benignos crescem lentamente (pois as suas células dividem se lentamente) e são rodeados por uma cápsula fibrosa que impede as células do tumor de se espalharem. Os tumores benignos não são considerados cancro e são geralmente inofensivos, no entanto, apesar de ser raro, é possível um tumor benigno se tornar maligno. Nos raros casos em que podem causar problemas, podem ser facilmente removidos, mas muitas vezes regridem e desaparecem, no entanto podem voltar a formar-se.

Os tumores malignos crescem muito depressa (pois as suas células dividem-se muito depressa) para além disso algumas das células destes tumores podem entrar na corrente sanguínea, espalhando as células cancerígenas pêlo corpo, e formando mais tumores. Estes tumores são literalmente cancro.

As células cancerígenas precisam de nutrientes, que tiram do sangue, essencialmente estando a roubar os nutrientes que iriam para as células saudáveis. Isto pode causar a morte destas células saudáveis, o que abre espaço para as células cancerígenas crescerem, efectivamente substituindo as células saudáveis de um órgão. obviamente que isto não é bom, se uma grande parte das células pulmonares forem substituídas por células que não fazem o seu trabalho, a pessoa vai asfixiar.
Como estas células ocupam volume o crescimento de um tumor pode apertar os órgãos circundantes, o que pode resultar na sua perda de eficácia, e possivelmente a morte do doente.

Qualquer substância ou factor que aumente a ocorrência de mutações do ADN, também aumenta a probabilidade de cancro se desenvolver. Cigarros contêm muitas destas substâncias, e radiação, como raios ultra violeta também têm este efeito.

Os métodos de cura do cancro mais comuns são:

Cirurgia - Os tumores são removidos, mas muitas vezes, algumas células cancerígenas ficam para trás, continuando as suas divisões.

Radioterapia - Os tumores, e apenas os tumores, são destruídos com raios de elevada energia.

Quimioterapia - São administrados venenos que atacam células que se dividem rapidamente, como as células cancerígenas, as do sangue, e as que fazem pêlo. Durante este tratamento o doente fica (para além de careca) muito fraco, pois ficou com menos células sanguíneas. Há mais alguns efeitos secundários, mas no final do tratamento geralmente tudo regressa ao normal.

Quanto mais cedo um cancro é detectado, mais facilmente ele é destruído, e maior é a probabilidade de sobrevivência de paciente, desta forma, desenvolver métodos rápidos e baratos de detecção de cancro é algo extremamente importante.

Neste momento, 2 em cada 4 pessoas desenvolvem cancro a algum ponto das suas vidas, e 1 em cada 5 pessoas morrem por causa de cancro. É por isso que ele é assustador, as suas curas são incertas, não é contagioso mas pode afectar qualquer um a qualquer momento. É verdade que é possível diminuir as probabilidades de cancro ao não fumar, ou usar protector solar, por exemplo, mas não interessa quem és ou onde estás, ele poderá apanhar-te.


Hugo





 

Enigmas - enigma do Einstein

Este é um dos meus enigmas favoritos e foi supostamente criado por Einstein quando era uma criança.

O peixe do museu da cidade foi roubado. Os polícias seguiram o ladrão até uma rua com cinco casas e sabem que ele está dentro de uma delas.

Sabes que:

• cada casa tem uma cor diferente: amarelo, azul, verde, vermelho e branco.
• em cada casa vive uma pessoa de nacionalidade diferente: alemão, dinamarquês, norueguês, sueco e  britânico ( o ladrão é de uma destas nacionalidades).
• em cada casa bebe-se uma bebida diferente: água, chá, leite, café e cerveja.
• em cada casa fuma-se um cigarro diferente :Blends, Dunhill, Blue master, prince e pall mall.
• em cada casa encontra-se um animal diferente: cavalo, cão, pássaro, gato e peixe.

As cores das casas na foto são aleatórias. Usa como referência a foto, por exemplo a casa azul está à esquerda da verde ou a vermelha é a primeira casa ou a amarela está a seguir à branca.

Após alguma pesquisa descobriste que:

• o britânico vive na casa com paredes vermelhas.
• o sueco tem um cão.
• o dinamarquês bebe chá.
• a casa com paredes verdes está diretamente à esquerda da casa com paredes brancas.
• o dono da casa com paredes verdes bebe café.
• a pessoa que fuma Pall mall tem um pássaro.
• o dono da casa com paredes amarelas fuma Dunhill cigars.
• o homem que vive na casa central bebe leite.
• o norueguês vive na primeira casa.
• o homem que fuma  blends  vive a seguir ao dono do gato.
• o dono do cavalo vive a seguir ao homem que fuma dunhill.
• o homem que fuma blue master bebe cerveja.
• o alemão fuma prince
• o norueguês vive a seguir à casa com paredes azuis.
• o homem que fuma blends tem um vizinho à esquerda ou à direita que bebe água.

Só podes investigar uma casa se não o ladrão vai fugir.

Para resolveres este enigma aconselho-te a fazer um bom esquema e a recorrer ao processo de eliminação.

Resposta mais à frente ...

Ao que parece o nosso criminoso é o da casa verde.

Bem jogado detetive, o peixe está são e salvo.

"Um raciocínio lógico leva-nos de A a B. A imaginação leva-nos a todo o lado" Albert Einstein

Diogo