Feeds:
Artigos
Comentários

Posts Tagged ‘Ciência’

No passado dia 3 de abril, no âmbito do Projeto Cientificamente Provável, os alunos das turmas do 10ºB, 10ºC, 10ºG e 12ºB e respetivas professoras de Matemática, nomeadamente, Teresa Amendoeira, Cristina Santos, Carmo Gomes e Dora Almeida, deslocaram-se ao Departamento de Matemática da FCT/UNL para participar na iniciativa Matemática às 4as.

Esta iniciativa pretende divulgar a Matemática junto dos alunos do Ensino Secundário, através de atividades lúdicas de cariz matemático. Os alunos e respetivas professoras participaram, durante esta tarde, nestas atividades, bem como a conhecer mais de perto as várias ofertas da FCT, em especial, no Departamento de Matemática e na Licenciatura em Matemática.

As atividades desenvolvidas foram as seguintes:

– “Estás infetado!”, na área da Biomatemática, dirigida a todos os alunos e aplicada em sala de aula. Nesta atividade foi simulada a propagação de duas doenças entre os alunos e, de seguida, tentou-se perceber como o número de infetados varia ao longo do tempo e como essa variação depende das características da doença. Por fim, fez-se uma exploração de como se pode descrever matematicamente a propagação dessas doenças.

– “A Espionagem e a Matemática”, na área da Estatística e Criptografia, dirigida aos alunos do 10º ano e aplicada em laboratório computacional. Com base na frequência relativa das letras na Língua Portuguesa, os alunos tiveram de descodificar uma mensagem encriptada com recurso à aplicação Excel.

– “Voa, voa, milionário!”, na área da Investigação Operacional, dirigida aos alunos do 12º ano e aplicada em laboratório computacional. Pretendia-se que os alunos descobrissem um percurso num mapa, minimizando a distância total percorrida e de forma a que se visitassem todas as cidades (seleccionadas) uma única vez e que regressassem ao ponto de partida. Com esse objetivo, os alunos utilizaram uma aplicação Excel.

– “Vem jogar na nossa Slot Machine”, na área da Estatística e Investigação Operacional, dirigida aos alunos do 12º ano e aplicada em laboratório computacional. Nesta atividade os alunos atribuíam as probabilidades de ocorrência das “figuras” da slot machine de forma a garantir a satisfação simultânea de certas exigências, quer dos jogadores quer da Administração do Casino.  Os alunos usaram uma aplicação Excel onde puderam utilizar a slot machine e, posteriormente, recorrendo à Simulação, puderam verificar se conseguiram satisfazer as exigências.

Os alunos revelaram interesse, colocaram questões oportunamente e realizaram todas as atividades com bastante empenho e dinâmica.

Todas estas atividades foram bastante pertinentes sobretudo porque os alunos ficaram com uma perspetiva das suas aplicações, nomeadamente.

– Os modelos matemáticos permitem-nos entender melhor a dinâmica das doenças, prever o seu comportamento futuro, bem como avaliar medidas de controlo a implementar e, por isso, a transmissão de doenças de uma população foi uma das primeiras áreas da saúde pública a ter um tratamento matemático rigoroso.

– A transmissão de dados com confidencialidade tem aplicações muito importantes, tais como, para fins militares, políticos e transações bancárias e ainda particular importância na proteção de dados nas transmissões digitais.

– A otimização de atividades, tem várias aplicações nomeadamemte em problemas de transportes, de que é um exemplo a recolha de lixos urbanos, e no planeamento de atividades, como o sequenciamento de operações numa linha de montagem.

Ana Cristina Santos (professora de matemática e membro da equipa INTEReST – E+)

Este slideshow necessita de JavaScript.

Read Full Post »

 

Nesta Semana  da Ciência e Tecnologia, registamos com satisfação o estabelecimento 6 parcerias de cooperação com centros de investigação e unidades do ensino superior na área da Ciência e Tecnologia. Ao abrigo do programa Cientificamente Provável , a escola, mediada pela BE, estabeleceu parcerias com o MOSMICRO ITQB NOVA, o CERENA- Centro de Recursos Naturais e Ambiente (IST-UL), o Centro de Química e Bioquímica (FC-UL), o CENIMAT/i3N (FCT/UNL) – Centro de Investigação de Materiais, o Laboratório de Instrumentação, Engenharia Biomédica e Física da Radiação (LIBPhys-FCT-UL) e o Departamento de Matemática da FCT-UNL.

Estas parcerias cobrem de uma forma, sempre que possível, interdisciplinar as áreas da Biologia, Química, Física e Matemática, e a sua execução estará a cargo das professoras Carla Vaz, Telma Rodrigues, Paula Paiva e Ana Cristina Santos. Terão como principais destinatários os alunos do Ensino Secundário de Ciências e Tecnologias e darão particular suporte ao novo projeto Erasmus+ KA229 da escola , que se propõe  partilhar boas práticas no ensino-aprendizagem das ciências, numa abordagem interdisciplinar, com escolas da Lituânia, Hungria e Turquia. 

Read Full Post »

sh

Read Full Post »

(..) a gestação de um novo indivíduo é apenas possível com os centríolos provenientes do homem, pois sem eles ou o embrião não se desenvolve, ou o corpo rejeita-o (…)

Na sequência de estudos no campo da infertilidade, surge agora em Portugal uma centríolosdescoberta revolucionária que poderá permitir avanços significativos num possível tratamento. Juntamente com os seus colegas de equipa do Instituto Gulbenkian de Ciência,  a investigadora Mónica Bettencourt-Dias, revela a importância da eliminação de minúsculas estruturas (centríolos) nas células da mulher, que permitem o normal desenvolvimento dos bebés.    

Desde o século XX que era do conhecimento da comunidade científica, que os centríolos da mãe eram eliminados no momento da formação do ovo e que, no seu lugar, ficavam os do pai, nomeadamente, os do seu espermatozóide, sendo os do novo ser exclusivamente deste.

  • Que implicações têm estas estruturas na fertilidade humana?
  • Por que razão os centríolos da mãe são eliminados?

De modo a responder a estas questões, foram feitas experiências com a “mosca da fruta”.

centriolos2

Fig.1 – Experiências feitas por Mónica Bettencourt Dias

A experiência consiste na utilização de “moscas de fruta”, de modo a mostrar o papel que os centríolos têm na fertilidade. Para comparar, houve manipulação experimental. Primeiro, eliminaram-se os centríolos, onde foi possível observar o desenvolvimento do embrião. E segundo, mantiveram-se os centríolos. Aqui, foi possível observar que não houve desenvolvimento do embrião.

Observando os resultados foi possível afirmar que, sem o desaparecimento dos centríolos na formação do ovo, não se dava a gestação de uma nova mosca.

Assim, se os centríolos da mãe não forem eliminados, o que acontece é que, o ovo fica com estas estruturas a mais: “um céu estrelado de centríolos”.

ceu de centriolos

Fig.2 – Ovo onde os centríolos maternos foram artificialmente
mantidos, criando a imagem de um “céu estrelado”

Acontece que, na presença de centríolos a mais ocorrem divisões celulares anormais e o embrião ou não se desenvolve, ou é abortado/rejeitado pelo corpo da mulher, revelando infertilidade.

  • O que aconteceria se o ovo mantivesse os centríolos da mãe e dispensasse os do pai?

Antes da formação do ovo a célula feminina tem centríolos, o que levou os cientistas a pensar na possibilidade de uma mulher se reproduzir sozinha, tal como alguns animais o fazem.

Para verificar isso, foi realizada uma nova experiência com a “mosca da fruta”, mantendo os centríolos femininos: “Quando mantivemos os centríolos nas fêmeas, isso não foi suficiente para serem independentes na fertilidade (sem precisarem do macho) ”.

Concluiu-se que, o único momento em que o nosso organismo permite que uma célula perca os seus centríolos é no ovo e porque vai ser receber estruturas idênticas, que assegurarão a normal divisão das células e o desenvolvimento do bebé.

Caso contrário, se os centríolos da mãe permanecessem na célula, o embrião não se desenvolveria deixando então, as mulheres dependentes dos homens para se reproduzirem.

Em suma, a gestação de um novo indivíduo é apenas possível com os centríolos provenientes do homem, pois sem eles ou o embrião não se desenvolve, ou o corpo rejeita-o, revelando um impedimento na procriação sem o homem.

É de destacar a importância desta investigação na área científica, uma vez que trará a toda comunidade novas perspetivas sobre a reprodução, classificando-a como um avanço da ciência.

Marta Laranjeira e Olga Pantelei, 12ºB

Referências Bibliográficas

Informação/Artigo:

Imagens:

Read Full Post »

Um estudo veio mostrar pela primeira vez que a maternidade provoca alterações no cérebro da mulher.

functioning 1

fig.1

O estudo foi feito por investigadores da Universidade Autónoma de Barcelona e do Instituto Hospitalar del Mar de Investigaciones Médicas, com a colaboração da Clínica IVI Barcelona (fig.1). As conclusões foram publicadas na prestigiada revista científica Nature Neuroscience.

Amostra

A investigação foi acompanhada durante 5 anos e 4 meses, e para a sua realização, os investigadores compararam a ressonância magnética de um grupo com 25 mulheres grávidas, antes e depois do parto, 19 companheiros dessas mulheres, e um grupo com 20 mulheres que não estavam, nem nunca estiveram grávidas e 17 companheiros das mesmas.

Efeitos da gravidez no cérebro               

Mediante a análise de imagens de ressonância magnética pode observar-se como as

2

fig.2

mulheres que viviam a sua primeira gravidez apresentam uma redução de matéria cinzenta nas regiões das relações sociais. Parte dessas regiões ativam-se quando a mulher observa a imagem do seu bebé, acredita-se que as mudanças observadas concedem uma vantagem adaptativa na transição para a maternidade, facilitando a capacidade da mãe perceber os sinais e necessidades do seu filho.

As mudanças neuro-anatómicas localizadas em algumas das regiões do cérebro destas mulheres mostraram, uma resposta neuronal mais forte aos seus filhos no período pós-parto.

Redução da massa cinzenta

A redução de massa cinzenta ocorreu em todas as mulheres grávidas estudadas e é exclusivo deste grupo, pois no grupo de mulheres que não estavam grávidas não se detectou redução de massa cinzenta, o que indica que provavelmente se trata de uma alteração devido aos processos biológicos da gravidez.

3

fig.3: esta imagem, presente no artigo Nature neruoscience, mostra onde se situam as alterações da matéria cinzenta na mulher antes e depois da gravidez

Após o nascimento dos filhos o cérebro assume uma configuração que parece traduzir menor ansiedade e mais capacidade de lidar com o stress, assim como uma melhoria da memória.

O cérebro da mãe muda em qualquer tipo de gravidez?

4

fig.4

A investigação teve em conta as variações tanto em mulheres que fizeram tratamentos de fertilidade, como em mulheres que engravidaram de forma natural, e a redução de matéria cinzenta é praticamente idêntica em ambos os grupos.

Por outro lado, não se encontraram evidências que a gravidez provoque alguma alteração na memória, nem noutras funções intelectuais nas mulheres estudadas e, portanto, acredita-se que a perda de substância cinzenta não implica nenhum défice cognitivo, mas sim o contrário.

Explica a equipa de investigadores do IVI Barcelona, “Acreditamos que é uma reestruturação do cérebro com finalidade adaptativa, ou seja, uma forma de, por exemplo, aumentar a sensibilidade da mãe para detetar o estado emocional do seu bebé”.

Opinião crítica

Na nossa opinião, o facto de o cérebro sofrer alterações devido aos processos biológicos da gravidez, faz com que uma mulher que está brevemente para ser mãe tenha uma afinidade maior com o filho, permitindo uma relação mãe-filho melhor.

Ricardo Prazeres e Rúben Encarnação, 12ºB

Referências Bibliográficas:

Imagens utilizadas:

 

 

 

 

Read Full Post »

Células transgénicas como alternativa às injeções de insulina

Diabetes mellitus e os seus dilemas   

Segundo a Federação Internacional de Diabetes, atualmente 415 milhões de pessoas são afetadas por  Diabetes mellitus, uma doença crónica onde a quantidade de glicose (açúcar) no sangue é muito elevada devido à incapacidade do pâncreas em produzir insulina (tipo I) ou, em certos casos, a produção não ser suficiente para a dieta excessiva de glícidos (açucares) e/ou o facto do organismo criar resistência contra a insulina  (tipo II) . Uma vez que a insulina tem como tarefa a entrada de glicose para as células, a ausência desta leva à acumulação de glicose no sangue – hiperglicemia. Esta pode ter como consequências mais graves ataque cardíaco, cegueira e amputação de membros.

polarization

Figura 1 – (A) Estado dos canais iónicos quando a membrana celular se encontra polarizada, ou seja, quando o meio extracelular está mais positivo que o intracelular. (B) Estado dos canais iónicos quando ocorre despolarização da membrana celular, isto é, quando há entrada de iões na célula e o interior desta fica mais positivo.

Embora a diabetes ainda não tenha cura, o correto controlo dos níveis de  glicemia, através da medicação, do cumprimento de dieta adequada, da prática de exercício físico pode prolongar a vida dos diabéticos.

Além dos riscos e consequências que a diabetes implica, o tratamento acarreta responsabilidades diárias devido à constante necessidade de controlo dos níveis de glicemia, o que leva à procura de novos tratamentos de forma a minimizar esse desconforto.

Um grupo de cientistas da ETH Zurich, apoiado pela programa European Union Seventh Framework veio ao encontro dessa necessidade e realizou uma investigação com o objetivo de inovar e facilitar o tratamento dos diabéticos, a partir de células transgénicas.

Como funcionam estas células?

A equipa utilizou uma linha de células dos rins, naturalmente sensíveis à glicose, e adicionaram-lhes novos canais de cálcio e um promotor sintético para o gene da insulina.

Em casos de valores normais ou inferiores de glicemia, o ião potássio sai continuamente da célula, pelo que a membrana celular fica polarizada (ver figura 1A).

Em casos de hiperglicemia, estas células transgénicas incorporam alguma glicose, que, ao ser convertida em ATP (ver fig. 2), bloqueia os canais de potássio. Dá-se então a despolarização da membrana (ver fig 1B), o que por sua vez provoca a entrada de cálcio. O aumento de cálcio no interior da célula ativa o promotor do gene da insulina, que vai resultar na sua expressão (ver fig. 3) ocorrendo assim a síntese de insulina.

atp

Figura 2 – Equação da respiração aeróbia. Através do processo da respiração celular aeróbia, que ocorre em maior parte na mitocôndria, a glicose é transformada em ATP, a molécula energética universal

Ratos diabéticos versus células transgénicas – o estudo   

Para testarem estas células transgénicas e a sua possível aplicação em doentes diabéticos, a equipa fez um estudo que consistiu na inserção das referidas células sob a forma de um implante imunoprotetor (não é rejeitado pelo corpo recetor) em ratos diabéticos tipo I e tipo II.

Os resultados do estudo mostraram que as células transgénicas não só restabeleceram a quantidade certa de insulina no corpo dos ratos diabéticos, como erradicaram quaisquer episódios de hiperglicemia, isto é, superaram o funcionamento das células pancreáticas saudáveis. Martin Fussenegger, líder da investigação, afirma: “É difícil perceber porque é que as nossas [células] são melhores do que algo que resultante de milhares de anos de evolução, (…)”[1]. E isto tudo sem nunca serem observados sintomas secundários de excesso de insulina.

functioning

Figura 3 – Funcionamento das células HEK-293 transgénicas

Diabéticos e um prognóstico de esperança

Tendo em conta que uma em cada 11 pessoas a nível mundial têm diabetes, a investigação analisada tem uma elevada importância para a sociedade, pois, caso seja implementada e comercializada, facilitará os cuidados diários, causando um impacto a curto e longo prazo na vida do diabético.

Sandra Afonso e Bárbara Bessa, 12ºB

Referências bibliográficas:

[1] Devlin, Hannah. (8 dezembro 2016). New diabetes treatment could eliminate need for insulin injections. Acedido em 18 janeiro de 2017. Disponível em: https://www.theguardian.com/science/2016/dec/08/new-diabetes-treatment-could-eliminate-need-for-insulin-injections

Bibliografia:

Read Full Post »

fig-1

A compra certa no momento

a

fig.2 – Ryan Mckellar e Xing Lida

Em 2015, no mercado de Myanmar, foi descoberta uma incrível peça, o mercador que a estava a vender afirmava que seria uma planta, mas Xing Lida sabia que essa informação era falaciosa e adquiriu-a, esta amostra proveio das minas de âmbar do vale de Hukawng, já famoso por muitas espetaculares criaturas datadas à mais de 99 milhões de anos. Uma equipa liderada por Xing Lida da Universidade de Geociência na China, em Beijing, e Ryan McKellar descobriram algo mais impressionante que uma planta, descobriram  nada mais nada menos do que uma cauda de dinossauro fossilizada.

 

Identidade da cauda

1

fig.3 – uma reconstituição de um pequeno coelurosaurs aproximando-se de um árvore com resina

A equipa lança as suas próprias suspeitas sobre a possibilidade de a cauda pertencer a um dinossauro carnívoro integrado num subgrupo designado por coelurosaurs, contudo, não seria nenhum dinossauro gigante devido ao facto dos ossos da cauda serem de dois milímetros de largura. Se já era crescido ou juvenil permanece por desvendar. “Se tivéssemos que segurar o dinossauro na nossa mão seria mais ou menos do tamanho de um pardal” diz Ryan Mckellar.

Uma cauda repleta de história e conhecimento

Usando um potente microscópio, Dr. Mckellar analisou o âmbar. Fiquei surpreendido pela estrutura das penas que observamos na amostra,  disse ele.

fig-4

fig.4. – imagem à esquerda: mapeamento das linhas de fluxo dentro do âmbar usando a luz UV para examinar a história da preservação. Imagem à direita: raios X e análises microscópicas revelam 8 vértebras, possivelmente poderia ter 25

A maioria das aves modernas têm um eixo central designado raque. Do raque derivam pequenos eixos chamados de barbas, seguidamente destas derivam ainda mais pequenos filamentos com o nome de bárbulas. Mas esta espécie não apresentava raque, apenas

fig-5

fig.5

apresentava barbas e bárbulas. A nova espécie encontrada confirma as ideias que os biólogos têm sobre a ordem pela qual algumas caraterísticas das penas modernas, como as barbas e bárbulas terão aparecido, afirma Mckeller. A descoberta sugere que as barbas e bárbulas terão evoluído primeiro que o raque (que suporta o voo) nas penas.

 

Penas? Poderia voar?

A presença de vértebras articuladas na amostra possibilita aos pesquisadores eliminar a hipótese de as penas pertenceram a uma ave pré-histórica, sugerindo que estas eram flexíveis de uma maneira que barbas de aves voadoras não são.  Tamanhas penas poderiam ter apenas uma função de camuflagem, sinalização ou desempenhar uma função termorreguladora.

As penas do dinossauro tinham um raque pouco definido e parecem cair para qualquer um dos lados da cauda. A aberta e flexível estrutura das penas é mais próxima da estrutura de penas decorativas do que as de voo, tendo estas um raque, ramificações, sub-ramificações e ganchos bem definidos que mantêm a estrutura junta.

fig-6

fig.6 – a estrutura das penas do dinossauro é flexível, aberta, e semelhante às penas ornamentais modernas

Últimas palavras da cauda

É incrível como um singular e mero pedaço de âmbar pode fornecer tanto conhecimento para a Paleontologia e Biologia. Com a situação política a estabilizar em Myanmar, paleontologistas esperam encontrar mais incríveis amostras como esta no futuro devido ao facto de uma pequena amostra na nossa mão poder vir a ser uma enorme conquista para a ciência.

André Pinto e Daniel Pereira, 12ºB

Referências bibliográficas

Fontes das imagens:

Read Full Post »

Older Posts »