O curso de Matemática para Ciências Biológicas

ÊNFASE BIOLOGIA MATEMÁTICA

Se você gosta de Matemática e de Biologia mas está indeciso e não sabe se faz Engenharia ou Biologia, Medicina ou Matemática, Informática ou Odontologia, ou qualquer dúvida deste tipo, este é o curso. Ele foi projetado pensando em você. Partindo de uma forte base matemática e computacional, você terá a possibilidade de aprender e se formar participando de projetos de pesquisa em Ecologia, Evolução, Genética, Neurociências e várias outras linhas de atuação dos Institutos de Biologia e de Biofísica da UFRJ.

Matemática e Biologia

A Biologia sempre foi considerada um refúgio para aqueles que, gostando de Ciência, pensavam ter dificuldades em Matemática. No entanto, cada vez mais a Matemática e os métodos quantitativos vêm sendo utilizados em Biologia. Uma Biologia teórica, matematizada, está hoje na raiz de boa parte dos estudos biológicos. Por exemplo, todas as teorias recentes sobre evolução são formalizadas matematicamente.

Uma dificuldade para o uso da Matemática pelos biólogos é a falta de compreensão entre os praticantes dos dois campos. Como, frequentemente, os biólogos não sabem Matemática e os matemáticos não têm a mínima ideia do que seja Biologia, a colaboração fica difícil. Profissionais capazes de fazer a ponte entre as duas áreas são raros e altamente valorizados.

O curso de Matemática para Ciências Biológicas

Numa parceria entre o Instituto de Matemática, o Instituto de Biologia e o Instituto de Biofísica da UFRJ foi criada a ênfase Matemática para Ciências Biológicas. Neste curso, o futuro matemático não apenas aprenderá os rudimentos da Biologia, mas também poderá interagir com os biólogos.

O estudante, desde o início, tem cursos no Instituto de Biologia e é estimulado a participar da investigação científica na área. Desta maneira, quem tem habilidades matemáticas mas quer participar do que é hoje um dos mais atrativos campos do conhecimento tem agora a oportunidade (que só a UFRJ oferece) de estudar em um ambiente onde Biologia e Matemática serão seu dia a dia.

Áreas de atuação

O campo de trabalho para quem tem formação em Matemática para Ciências Biológicas é vasto. Listamos abaixo algumas das áreas em que, cada vez mais, este tipo de conhecimento é necessário:

• Adaptações dos organismos ao ambiente
• Bioinformática
• Conservação da biodiversidade
• Epidemiologia
• Estudos de Ecologia de Populações
• Evolução e seus processos
• Fisiologia do sistema nervoso
• Genética de populações
• Genômica
• Melhoramento animal e vegetal
• Modelagem de ecossistemas
• Proteômica

A ENZIMA CATALASE

A ENZIMA CATALASE, vamos comprovar sua ação?

A catalase é uma enzima (tipo de proteína que acelera reações) produzida pelos animais,vegetais e bactérias, também pode ser chamada dehidroperoxidase. é intracelular, está ligada ao processo de decomposição do peróxido de hidrogênio (H₂O_{2 =} água oxigenada).

A atividade metabólica da célula produz, entre outras substãncias, o peróxido de hidrogênio que é altamente tóxico para o organismo, daí a grande importância desta enzima que o degrada em água e gás oxigênio seguindo a seguinte reação:

2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂, ou seja, para cada duas moléculas de água oxigenada expostas a enzima catalase temos a quebra destas com posterior formação de duas moléculas de água e uma de gás oxigênio, substâncias inócuas ao organismo.

 É produzida no retículo endoplasmático dos seres vivos e sua importância também reside no fato de seu mau funcionamento ou falta estar ligada a doenças como o Vitiligo, onde a baixa atividade da catalase e acúmulo de Peróxido Hidrogenado na pele dos pacientes resulta no acúmulo de radicais livres tóxicos que danificam os melanócitos (células responsáveis pela melanina, pigmento de cor escura), uma vez danificados, os melanócitos não sintetizam mais a melanina, causando as manchas características do vitiligo. Assista a esta matéria sobre novas descobertas nas causas do vitiligo.

AGORA É A SUA VEZ: que tal fazer um experimento com seus amigos ou com seus alunos sobre a presença de catalase? È muito simples:

Você vai precisar de:

• § 4 tubos de ensaio ou copos descartáveis transparentes;
• § 1 vidro de água oxigenada (dessas de farmácia para passar em ferimentos);
• § Pedaços de alface ou chicória, pedacinhos de carne, pedacinhos de batata crua, pedacinhos de batata cozida;
• § Caneta marca cd e um suporte para os tubos ou os copos.

Como fazer?

1) Com a caneta marca cd, numere os tubos de ensaio ou copos;

2) Nos tubos de ensaio ou copos, coloque os diferentes materiais, um tipo em cada;

3) Adicione a água oxigenada até cobrir cada amostra;

4) Observe e anote os resultados em cada amostra.

Responda:

1- Houve reação em todas as amostras?

2- Você esperava que no vegetal reagisse? Por quê?

3- Se em alguma amostra não houve reação, qual explicação você daria pra isso?

Outra proposta: Por quê costumamos adicionar água oxigenada em ferimentos?

 Aguardo seus comentários com os resultados que você colheu. Um abraço!!!!!!!!!.

As dietas Low Carb são aquelas de baixo teor glicídico, e geralmente maior consumo de lipídios e proteínas. Têm como finalidade a perda de peso de maneira rápida.

Qual o papel da glicose/insulina/glucagon no metabolismo dos carboidratos e outros compostos energéticos?

A glicose é o substrato energético usado preferencialmente pelas células teciduais para cumprir suas funções metabólicas. Para que esta substância possa ser usada pelas células dos tecidos do corpo, ela deve ser transportada através da membrana para o citoplasma celular, mecanismo que se dá por difusão facilitada.
Quando nos alimentamos com quantidades suficientes de carboidratos, para suprir nossas necessidades metabólicas, os níveis de glicose sanguínea aumentam bastante, como resposta as células beta pancreáticas produzem e secretam grandes quantidades de insulina para facilitar o transporte da glicose. Na ausência de insulina, no entanto, a quantidade de glicose que pode se difundir para o interior das células do organismo é muito pequena para fornecer a porção normalmente necessária para o metabolismo energético, exceto para as células hepáticas e cerebrais, estas últimas, apesar de serem as maiores consumidoras de glicose não dependem da insulina para essa captação. De fato, a taxa de utilização de glicose pela maioria das células é controlada pela taxa de secreção de insulina pelo pâncreas.
A insulina desempenha um papel importante no armazenamento do excesso de energia. Quando existe quantidades excessivas de carboidratos e outros alimentos altamente energéticos na dieta a insulina induz a síntese destes compostos respectivamente. Depois que as células utilizam a glicose disponível, seu excesso é armazenado na forma de glicogênio, principalmente no fígado e nos músculos, como também no tecido adiposo, sob a forma de triglicerídeos. Ela ainda exerce papel relevante na promoção da captação de aminoácidos e conversão destes em proteínas, além de inibir o catabolismo protéico das proteínas já existentes nas células. O oposto também é verdadeiro, quando em baixas concentrações sanguíneas de glicose os níveis insulinêmicos caem rapidamente, isso geralmente ocorre em períodos entre as refeições (jejum), ou em dietas de restrição dos carboidratos.
Quando os níveis glicêmicos e insulinêmicos diminuem, um outro hormônio (glucagon) também liberado pelo pâncreas (células alfa), entra em ação, porque de alguma forma o organismo precisa compensar essa "falta" de glicose para que a glicemia não caia a níveis comprometedores. Então lança mão da glicogenólise (degradação do glicogênio convertido em glicose) para impedir que a concentração de glicose caia a níveis muito baixos, porém, depois de aproximadamente 8 horas as reservas de glicogênio hepático são depletadas e neste intervalo uma nova via é acionada: a gliconeogênese. Mesmo depois do consumo de todo o glicogênio hepático sob a influência do glucagon, a continuação da infusão deste hormônio ainda causa uma hiperglicemia mantida, por meio da transaminação de aminoácidos para convertê-los em glicose pelo fígado, para o fornecimento de energia. Logo, pode-se notar que as concentrações da glicose sangüinea é o fator mais potente que controla a secreção do glucagon. A maior parte da glicose formada pela gliconeogênese é empregada para o metabolismo neural. O organismo se adapta a nova situação, e evita que o pâncreas libere qualquer quantidade de insulina para evitar que as escassas reservas de glicose disponíveis possam ser usadas pelos músculos e outros tecidos periféricos deixando o cérebro sem uma fonte de nutrição.

FONTE: Tratado de Fisiologia Médica/Arthur C. Guyton, John E. Hall; Editora Elsevier, Rio de Janeiro-2006, 11ª Edição.

Como surgiu a margarina?

A história do surgimento da margarina está relacionada ao ganho do prêmio de Hippólyte de Mége Mouriés, no ano de 1869. Prêmio esse, proposto pelo governo de Napoleão III para quem descobrisse um produto semelhante à manteiga, mas que fosse facilmente conservado e tivesse preços mais razoáveis. Nessa época a França estava passando por uma grave crise econômica e necessitava de vários gêneros alimentícios, como a manteiga tornava-se um produto cada vez mais caro e escasso, não provia as classes pouco favorecidas. 

Mége realizou vários experimentos e conseguiu produzir uma nova gordura que seria a base da margarina. A palavra margarina é oriunda do grego “margaron” que significa “pérola”, devido à aparência perolada do novo produto, que desde então tem passado por várias transformações em seu processo de fabricação. 

Quem é Hippólyte de Mége Mouriés?

Hippolyte Mège Mouriés (Draguignan, 24 de Outubro de 1817 - Paris, 31 de Maio de 1880) foi um químico francês a quem se atribui a invenção da margarina.

Hippolyte Mège adotou como seu o apelido Mouriés que pertencia à sua mãe, uma professora de escola primária. Em 1838, Hippolyte obteve emprego na farmácia central do Hospital Hôtel-Dieu de Paris e iniciou a publicação de artigos originais em química aplicada.

A partir de 1860 concentrou-se na pesquisa do valor alimentar das gorduras animais, trabalho que veio a culminar no patentear da margarina em 1869. Hippolyte Mège Mouriés observou que o leite de vacas com peso a menos e subalimentadas não se transformava em manteiga quando batido. Concluiu assim que a gordura do leite que resulta em manteiga era proveniente do sebo, a gordura que se encontra nos membros, úberes e rins das vacas. Hippolyte derreteu sebo de vaca a uma temperatura de 45 °C e extraiu uma gordura que misturou com leite desnatado, estômago de porco, úbere de vaca e bicarbonato de sódio. A mistura foi depois comprimida resultando numa substância a que foi dado o nome de margarina, inicialmente vendida a granel em barris ou misturada com manteiga.

A primeira fábrica de margarina apareceu na Holanda no ano de 1871. A partir daí a Europa passou a consumir a margarina, mesmo quando a manteiga retornou com abundância ao mercado.

Saúde

Margarina é mais saudável que manteiga

Consumidores que procuram evitar alimentos gordurosos não titubeiam no supermercado: compram sempre margarina em vez de manteiga. Mas quem disse que uma é mais saudável que a outra? Na propaganda, algumas marcas de margarina são espertas: vendem a ideia de que o importante é fugir do colesterol contido nas manteigas (ricas em gordura saturada). Só não avisam o telespectador que seu produto contém a famigerada gordura trans, tão prejudicial à saúde quanto a saturada.

Manteiga nada mais é do que a nata do leite, batida até se transformar numa emulsão cremosa, na qual predominam o colesterol e a gordura saturada - comuns em alimentos de origem animal. Portanto, o consumo exagerado pode acarretar problemas cardiovasculares. Já a margarina é obtida por meio da hidrogenação de óleos vegetais e contém gordura trans, produzida artificialmente com a finalidade de conservá-la por mais tempo e deixá-la com uma consistência mais apetitosa. Em excesso, eleva o colesterol ruim (LDL). Resultado: quem consome margarina não leva vantagem sobre o consumidor de manteiga: no fim das contas, corre o mesmo risco de enfrentar infartos e derrames cerebrais no futuro.

O jeito, portanto, é comprar margarinas livres de gordura trans. E não exagerar no consumo, quaisquer que sejam as gorduras em questão. A quantidade máxima recomendada, inclusive para manteiga, é de 8 gramas por dia (o equivalente a uma pontinha de faca passada numa fatia de pão), não mais do que 3 vezes por semana.

Margarina x Manteiga 

Quem disse que uma é melhor que a outra? 

UMA COLHER DE CHÁ (8 GRAMAS) - Calorias

MARGARINA - 54,8
MANTEIGA - 58,64


UMA COLHER DE CHÁ (8 GRAMAS) - Colesterol (em miligramas) 
MARGARINA - 0
MANTEIGA - 17,52


UMA COLHER DE CHÁ (8 GRAMAS) - Gordura saturada (em gramas) 
MARGARINA - 0 
MANTEIGA - 4,04


UMA COLHER DE CHÁ (8 GRAMAS) - Gordura trans (em gramas) 
MARGARINA - 0,7 
MANTEIGA - 0


UMA COLHER DE CHÁ (8 GRAMAS) - Gordura total (em gramas) 
MARGARINA - 6,06 
MANTEIGA - 6,48

Fonte: Sonia Tucunduva Philippi (nutricionista)
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Carboidrato

Os carboidratos também podem ser chamados de glicídios, glucídios, hidratos de carbono ou açúcares. São formados fundamentalmente por moléculas de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O), por isso recém a denominação de hidratos de carbono.

Estão relacionados com o fornecimento de energia imediata para a célula e estão presentes em diversos tipos de alimentos. Os carboidratos são os principais produtos da fotossíntese.

Além de função energética, também possuem uma função estrutural, atuando como o esqueleto de alguns tipos de células, como por exemplo, a celulose e a quitina, que fazem parte do esqueleto vegetal e animal, respectivamente.

Os carboidratos participam da estruturas dos ácidos nucleicos (RNA e DNA), sob a forma de ribose e desoxirribose, que são monossacarídeos com 5 átomos de carbono em sua fórmula.

Alimentos ricos em Carboidratos

Os alimentos ricos em carboidratos são os pães, os cereais, o arroz e as massas. Esses alimentos são a base da alimentação e fornecem energia de forma muito eficiente para o organismo e, por isso, são muito importantes para uma alimentação saudável. Mas, quando consumido em excesso, eles se transformam em gordura, que é armazenada no corpo.

Tipos de carboidratos

Os alimentos ricos em carboidratos podem ser classificados em simples ou complexos, de acordo com o seu grau de absorção, que pode ser analisado através da curva.

São os alimentos ricos em carboidratos que formam a base da pirâmide alimentar. Então, uma alimentação equilibrada deve conter entre 6 a 11 porções de alimentos desse grupo. Uma porção de pão é equivalente a uma unidade de 50g, ou 4 colheres de sopa de arroz ou macarrão já cozidos, por exemplo. Cada grama de carboidrato fornece ao corpo 4 Kcal e, uma alimentação equilibrada, deve conter entre 50 e 55% de carboidratos, mesmo durante uma dieta para emagrecimento.