QMCWEB - A página da Química

QMCWEB Florianópolis, 20.11.99 Ano 1 - Número 16 arquivo A página da Química Departamento Química - UFSC	QMCWEB _pergunta: Qual tema você gostaria de ver na próxima edição do QMCWEB?	Receba o QMCWEB @ home!!! QMCWEB - delivery! e-mail: É grátis!!
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Somos capazes de detectar substâncias em concentrações muito baixas!
o corpo humano é uma central de análises!

Em menos de um segundo somos capazes de detectar, no ar, a presença de substâncias em concetrações tão baixas que nenhuma máquina construída pelo homem detectaria.
O olfato é o mais antigo - e um dos mais intrigantes - sentidos desenvolvidos pelo homem. Nesta edição do QMCWEB você vai saber um pouco mais sobre o olfato, quimiossensores e a relação entre a estrutura da molécula e o odor experimentado.

Estrutura Química vs. Odor

Moléculas com estrutura química muito semelhantes podem apresentar odores completamente distintos.
Veja os exemplos abaixo:

	maçã
	manteiga rançosa
	alho
	cebola
	alho
	vinho
	whiskey
	pipoca
	banana
	limão
	menta
	cravo
	jasmim
	rosa
	morango

O olfato depende de receptores sensoriais que respondem à presença de certas moléculas na atmosfera. Nos humanos, estes quimiorreceptores estão localizado no epitélio oftactatório - um pedaço de tecido do tamanho de um selo postal, localizado na cavidade nasal.
Este tecido é recoberto de cílios e uma camada de muco. As moléculas gasosas são dissolvidas no muco e, então, interagem com os receptores. Isto ativa uma enzima, a adenilil ciclase, que cataliza a conversão de ATP ao AMP cíclico (cAMP). O cAMP ativa um canal de Na⁺, gerando um potencial de despolarização ao longo da membrana. Este impulso é transmitido pelos nervos olfactatórios até o cérebro, que, computando outros estímulos sensoriais, interpreta o impulso como um odor - muitas vezes acionando áreas da memória que relacionam o particular odor com algo já experimentado antes.

A substância odorante precisa ter certas propriedades para ser capaz de provocar alterações sensoriais: deve apresentar alguma solubilidade em água, pressão de vapor considerável, lipofilicidade, e massa molar não muito elevalda (em um artigo de 1967, Demole e Wuest, na Helv. Chem. Acta., garantem não existir nenhuma molécula odorante com massa molar maior do que 294 g/mol). Existem cerca de 50 milhões de células receptoras em cada uma das duas cavidades nasais. O ser humano é capaz de distinguir mais de 10.000 espécies químicas diferentes, baseado apenas em sua estrutura molecular.

Uma comparação das estruturas das moléculas com seus odores revela algumas similaridades: por exemplo, substâncias com odor de peixes geralmente contém um átomo de nitrogênio ligado a 3 átomos, com um par eletrônico não-ligante: são aminas primárias, secundárias ou terciárias, tal como dietilamina, H₃C–NH–CH₃ e etilamina, H₂N–CH₂CH₃.
A indústria alimentícia tem particular interesse em substâncias odorantes. Os grupos mais utilizados comercialmente são os ésteres e as gama e delta lactonas.

Diversos grupos de pesquisa no Brasil estudam compostos que apresentam odores ou aromas. Este é um campo promissor, pois a indústria alimentícia depende de nós, químicos, para a obtenção de compostos que confiram aos seus produtos os sabores desejados.

algumas lactonas e seus odores
	chocolate
	creme
	côco
	pêssego
	gordura
	jasmim

Receptores Sensoriais

A entrada de informação no sistema nervoso central é dada pelos receptores sensoriais. Existem basicamente cinco tipos diferentes de receptores sensitivos:
1) mecanorreceptores: detectam deformações mecânicas dos receptores ou de células adjacentes;
2) termorreceptores: detectam alterações da temperatura - alguns detectam o frio e outros o calor;
3) eletromagnéticos: detectam a luz na retina
4) nociceptores: detectam lesões nos tecidos tanto físicas quanto químicas
5) quimiorreceptores: detectam paladar e olfato, nível de oxigênio no sangue arterial, pressão osmótica dos líquidos corporais, concentração de CO₂, glicose, aminoácidos, entre outros.

Você sabia?

As células do paladar e do olfato são as únicas do sistema nervoso que são substituídas quando velhas ou danificadas.

Existem várias doenças associadas ao paladar e olfato, tal como a anosmia, que caracteriza-se pela perda completa do olfato, ou a ageusia, que corresponde à perda total do paladar. As maiores causas são infecções no trato nasal, distúrbios hormonais ou problemas com os dentes.

Existem basicamente três sistemas de quimiossensores no nariz e na boca. O primeiro, do olfato, confere a habilidade de identificar odores. O segundo, do paladar, detecta o sabor, tal como doce, amargo e azedo. E, finalmente, existe um tipo especial de células quimiossenssoras, localizadas na superfície do olho, gartanta, boca e nariz, que detectam a presença de substâncias irritantes, tais como amônia, mentol e pimenta.

Umas das formas pela qual a respiração é controlada é através de quimiorreceptores. Existem dois tipos de quimiossensores respiratórios: os arteriais

Nariz Artificial

Imagine a seguinte cena: você chega em casa e um display de cristal líquido, na porta da geladeira, lhe informa que o pêssego vai estragar em dois dias e que o presunto já estragou. Ficção? Não, basta colocar um nariz eletrônico dentro do refrigerador!

Um dispositivo eletrônico coberto de sensores químicos que, tal como nosso nariz, é capaz de distinguir moléculas pelo seu odor. Não existe, ainda, algo tão bom como nosso nariz no mercado. Mas os "narizes eletrônicos" disponíveis já são capazes de fazer análises qualitativas e quantitativas de várias substâncias, e já estão atuando em diversas indústrias.

Algumas vezes menor do que um telefone celular, um nariz artificial pode ser utilizado na indústria automobilística (pode detectar o vazamento de fluídos e/ou o início de um incêndio, pelo odor), alimentícia (pode analisar a qualidade do alimento pelo odor), na polícia (robôs farejadores de drogas e explosivos), na aeronáutica (pode alertar sobre possíveis panes ou incêndio), entre outros. Os sensores químicos são, em geral, dispositivos a base de polímeros condutores.

, que detectam mudanças na pressão parcial de O₂ e CO₂ no sangue arterial e os centrais que detectam mudanças na pressão parcial de O₂ e CO₂ no cérebro.
O estímulo de tais sensores, causado por hipoxia (aumento da pressão parcial de CO₂), provoca uma elevação do número de inspirações por minuto, assim como na profundidade da respiração, o que leva a um aumento da concentração de O₂ e uma diminuição do estímulo ao receptor.

Dois químicos, John McDevitt e Eric Anslyn, trabalhando com um engenheiro de computação em Austin, na Texas University, construiram um chip microscópico que atua como um quimiossensor de paladar - uma língua artificial. Seu trabalho está no Journal of America Chemical Soc. de 1998, na página 6429. A língua eletrônica possui centenas de micro-esferas que mudam de cor, dependendo do "sabor" da molécula analisada. O produto pode ser utilizado na medicina, para testar colesterol no sangue, para cientistas analisarem águas poluídas, e como degustadores de comidas e bebidas nas indústrias alimentícias. Utilizando uma "saliva" química, a língua eletrônica será capaz mesmo de "provar" substratos sólidos, como uma pedra, garante McDevitt.

O composto terc-butil mercaptan, (CH₃)₃C–SH, é um dos materiais, juntamente com sulfeto de dimetil, CH₃–S–CH₃, adicionado ao gás natural nos butijões, para produzir um odor característico em caso de vasamento.

Apenas 5 Sabores

Somos capazes de distinguir apenas cinco sabores: salgado, doce, amargo, azedo e umami. Veja como:
Sabor Salgado:
O sal é o cloreto de sódio (Na⁺Cl^-). O Na⁺ entra nas células receptoras via canais de sódio, causando uma despolarização, que se propaga pelo nervo aferente primário.
Sabor Azedo:
A espécie detectada é o íon H⁺. Os íons H⁺ bloqueiam a entrada dos canais de potássio (K⁺). Estes canais são responsáveis por manter a célula num nível de hiperpolatização; o bloqueio destes canais causa uma despolarização, transmitida pelo nervo aferente primário.
Sabor Doce:
Existem receptores na membrina apical que ligam-se a glucose (sucrose e outros carbohidratos). A ligação ao receptor ativa a enzima adenilil ciclase, elevando a concentração de cAMC, que causa uma inibição dos canais de potássio, conduzindo a uma despolarização da célula.
Sabor Amargo:
Substâncias amargas provocam uma liberação de Ca²⁺ mediada pelo segundo mensageiro (IP3). A elevação da [Ca²⁺] provoca uma despolarização, transmitida pelo nervo primário aferente.
Sabor Umami:
É o sabor de certos amino-ácidos (e.g., glutamato, aspartato, entre outros). Recentemente, Chaudhari et al. publicaram um artigo no Journal of Neuroscience oferencendo um mecanismo para a ação do glutamato monossódico no paladar. Este composto é utilizado como aditivo pela indústria alimentícia para "realçar" o sabor dos alimentos. Os autores demonstraram que há um receptor, o mGluR4, que media o sabor umami. A ligação a este receptor ativa uma proteína G que eleva a [Ca²⁺]. Além deste, existem receptores ionotrópicos (ligados a canais iônicos) que são ativados por substâncias umami. Isto provoca a abertura não seletiva de canais iônicos, aumentando o disparo no nervo primário aferente.

Grupo da UFSC pesquisa aromatizantes

Um grupo do Departamento de Química da UFSC desenvolve pesquisa na área de aromatizantes e flavorizantes artificiais. No grupo de Química Fina trabalha o Dr. Santiago Yunes.
Segundo Yunes, o principal interessado nestes produtos é a indústria de alimentos. O QMCWEB constatou que, dentre os flavorizantes preparados pelo grupo, estavam algumas das lactonas mencionadas nesta edição.

Acessar:
ESPECIAL SBQ-SUL + A CARTA DE TUBARÃO

QMCWEB apresenta: O ETANOL
Para muitos brasileiros, festa é sinônimo de cerveja. Diversão, sinônimo de porre. Em alguns lugares criam-se festas de adoração à bebida alcóolica, tal como a oktoberfest em Blumenau. No supermercado, qualquer criança pode sair com litros de uma substância tóxica e entorpecente: etanol, a droga legal.

O grupo dos álcoois

Um álcool pode ser considerado um derivado da água, onde um dos hidrogênios é substituído por uma cadeia carbônica.

O átomo de oxigênio, no álcool, também encontra-se na forma de um híbrido sp3. O ângulo de ligação, entretanto, é maior, pois o grupo metila é maior do que o hidrogênio.

O etanol pode ser obtido da fermentação de grãos e açúcares.

O etanol (álcool etílico), CH₃CH₂OH, é um líquido incolor, inflamável, com um odor cartacterístico. É um álcool - um grupo de compostos químicos cujas moléculas contém um grupo hidroxila, -OH, ligado a um carbono. A palavra álcool deriva do arábico al-kuhul, que refere-se a um fino pó de antimônio, produzido pela destilação do antimônio, e usado como maquiagem para os olhos. Os alquimistas medievais ampliaram o uso do termo para referir-se a todos os produtos da destilação e isto levou ao atual significado da palavra. O ponto de fusão do etanol sólido é de–114.1°C, e de ebulição e de 78.5°C. É menos denso que a água: 0,789 g/mL a 20°C. É utilizado como fluído em termômetros, principalmente para temperaturas baixas, uma vez que o mercúrio congela a –40°C.
Existem basicamente 3 processos utilizados para a fabricação do etanol: a fermentação de carboidratos, a hidratação do etileno, e a redução do acetaldeído (normalmente preparado pela hidratação do acetileno). Antes de 1930, o etanol era preparado somente por fermentação, mas, hoje, estima-se que cerca de 80% do etanol produzido nos EUA seja através da hidratação do etileno.

O etanol é produzido desde a antiguidade pela fermentação de açúcares. Todas as bebidas alcóolicas e mais da metade do etanol industrial ainda é feito por este processo. Uma enzima, a zimase, é responsável pela conversão dos açúcares em álcool e gás carbônico.:
C₆H₁₂O₆ 2 CH₃CH₂OH + 2 CO₂ O etanol forma solução com a água

Um cerveja vale por um pãozinho?

Beer: Nutrition Facts Serving Size 0.13cup (29.0g)

Amount Per Serving

Calories 11.9

	% Daily Value

Total Fat 0.0g	0.0%

Saturated 0.0g	0.0%

Monounsaturated 0.0g

Polyunsaturated 0.0g

Cholesterol 0.0 mg	0.0%

Sodium 1.5 mg	0.1%

Total Carbohydrate 1.1 g	0.4%

Dietary Fiber 0.1g	0.2%

Sugars 1.0g	--%

Protein 0.1g	--%

Na produção de bebidas, tal como whiskey e vodka, as impurezas é que dão o sabor diferencial. Substratos de batatas, milho, trigo e outras plantas podem ser usados na produção do etanol por fermentação. Uma enzima, a diastase (ou maltase), converte o amido em açúcares e, então, a zimase converte-os em álcool.
O etanol produzido por fermentação chega no máximo a 14% na solução: acima desta concentração, o etanol destrói a enzima zimase e a fermentação pára. O etanol pode ser concentrado por destilação, mas ocorre a formação de um azeótopo (mistura de ponto de ebulição constante) a 96% de etanol em água. Portanto, o etanol puro não pode ser obtido por destilação. A indústria utiliza agentes desitratantes ou prepara o etanol sinteticamente, a partir de acetaldeído, que é feito através do acetileno.

UTILIZAÇÃO

O etanol é utilizado, nas indústrias, como reagente de partida para vários compostos químicos, tais como o ácido acético, butadieno, acetaldeído. Também é utilizado como combustível, puro ou misturado com gasolina. Como é miscível com qualquer proporção de água, e com a maioria dos solventes orgânicos, é muito utilizado como solvente para muitas substãncias na fabricação de perfumes, tintas, vernizes e explosivos.

Quando uma bebida alcóolica é ingerida, o etanol é absorvido no intestino delgado e distribuido pelo corpo - sendo que mais etanol é encontrado no sangue e no cérebro do que nos músculos e tecidos adiposos. O etanol é uma substância tóxica, e o organismo inicia o processo de excreção desta substância tão logo ela é consumida. Cerca de 90% é processado no fígado - a enzima álcool dehidrogenase converte etanol em acetaldeído, que também é uma substância tóxica (responsável pela enxaqueca!). O aldeído é convertido a acetato, pela enzima aldeído dehidroxigenase.

QMCWEB://vídeo
A estrutura da molécula de etanol em 3D

Abuso de álcool

Na última edição,
QMCWEB perguntou:
"Você acha que o álcool e a nicotina deveriam sofrer as mesmas restrições que as drogas ilícitas?"
Dos 183 votantes (record), espantosamente
93% disseram SIM
7% disseram NÃO

O álcool, embora seja uma substância tóxica para o organismo, é vendido livremente e, muitas vezes, durante campanhas eleitorais (como agora, nas eleições para reitor da UFSC), é distribuído gratuitamente. O etanol é um depressor do Sistema Nervoso Central - diminui o tempo de resposta a estímulos externos do SNC. Seus principais efeitos a curto prazo são a perda de coordenação, fala arrastada, pupilas dilatadas, perda do autocontrole emocional. A exposição prolongada a esta droga causa destruição parcial do fígado e sistema nervoso, depressão respiratória, problemas de disfunção sexual (impotência e/ou ejaculação precoce), aumento do colesterol, doenças cardiovasculares, câncer, catarata e morte. Estima-se que, dentre os países desenvolvidos, o álcool seja um dos maiores causadores de morte - desde doenças relacionadas ao seu uso até acidentes provocados por seus efeitos. Seu uso é comum devido aos efeitos prazeirosos que possui: alteração sensorial, redução da ansiedade, relaxante muscular, euforia. Não é sem um fundo de verdade que a campanha publicitária da marca líder diz que a cerveja "refresca até pensamento"... Além disso, é uma droga barata e que promove integração social, principalmente em pessoas tímidas ou inibidas. A abstinência, em alcoolistas, pode provocar suor, tremores, alucinações, psicoses e medo. As alucinações mais clássicas são as zoopsias, onde o paciente relata ouvir zumbidos de insetos.

QMCWEB://Serviço

INFORME da Sociedade Brasileira de Química

Prezados Sócios

A SBQ Nacional está conclamando seus sócios para proceder a mais uma eleição de sua diretoria para o mandato de dois anos (2000-2002). Os sócios efetivos e em dia com a sociedade, estarão recebendo nos próximos dias um envelope com a cédula para indicação de nomes para formar a chapa que irá concorrer as eleições da próxima diretoria.
A composição da atual Diretoria da SBQ é a seguinte:
Presidente, (Osvaldo L. Alves - UNICAMP);
Vice Presidente, (Manfredo Horner - UFSM);
Secretário Geral, (Paulo Cesar Vieira-UFSCar);
1o Secretário, (Claudemir L. de Lago - IQ-USP);
Tesoureiro, (Solange Cadore-UNICAMP);
1o Tesoureiro, (Luiz Carlos Gomes-UFMG);
Conselho Consultivo;
Eliezer L. Barreto-UFRJ:
Hans Vietler-IQ-USP;
Jainson Bittencourt de Andrade-UFBA;
Maria da Graça Nascimento-UFSC;
Maria Domingues Vargas-UNICAMP;
Romeu Cardoso da Rocha Filho-UFSCar.
Divisões de Áreas:
Catálise, (Jairton Dupon-UFRGS);
Eletroquímica e Eletroanalítica,
Auro A. Tanaka-UFMA);
Ensino de Química, (Attico I. Chassot-UNISINOS);
Química Medicinal, (Carlos Montanari-UFMG);
Físico-Química, (Luiz Carlos Gomides Fritas-UFSCar);
Fotoquímica, (Antonio E. Machado-UFU);
Produtos Naturais, (Vanderlan da S Bolsani-UNESP);
Química Ambiental, (Lilian R. de Carvalho (IQ-USP), (vice Madureira-UFSC);
Química Analítica, (Elias A. Zagatto-CENA-USP);
Química Inorgânica (Alzir A. Batista-UFSCar);
Química de Materiais, (Miguel Jafelicci Junior-UNESP), (vice Adley-UEM);
Química Orgânica, (Ronaldo A. Pilli-UNICAMP).

O calendário do processo eleitoral é o seguinte:
Até 15/12/1999 - prazo final para o recebimento pela secretaria nacional da indicação de nomes para compor a nova chapa.
17/12/1999 Escolha dos nomes indicados pelos sócios pela Diretoria e Conselho.
23/03/2000 Envio das cédulas para os sócios para proceder às eleições.
24/04/2000 Apuração das cédulas recebidas pela secretaria.
25/05/2000 Posse da nova diretoria.

Como tem sido de costume desde 1993, durante os Encontros da SBQ Sul a Assembléia sugere nomes de possíveis candidatos para serem indicados pelos seus sócios. Neste ano os nomes sugeridos durante o VII Encontro em Tubarão foram os seguintes:
Para 1o Secretário foi sugerido o nome do Professor Nito Angelo Debacher - UFSC
Para o Conselho foi sugerido o nome do Professor Antônio Sálvio Mangrich - UFPR
Para a Divisão de Química Ambiental foi sugerido o nome do Professor Luiz Augusto dos Santos Madureira-UFSC, (atual vice).
Para a Divisão de Química de Materiais foi sugerido o nome do Professor Adley Forte Rubira-UEM (atual vice).
Para a divisão de Catálise foi sugerido o atual diretor professor Jairton Dupont -UFRGS.

Naturalmente estes nomes são apenas sugestões. Os sócios poderão indicar qualquer profissional que seja sócio efetivo e esteja em dia com a sociedade.
Também é importante ressaltar que só foram sugeridos nomes para alguns cargos, portanto devemos procurar conhecer as indicações de outras regionais tornando desta forma o processo o mais democrático possível.

QMCWEB://do.leitor

Este espaço é seu!
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Senhores: parabéns pela criação dessa revista virtual de Química! Ela possui muitas vantagens uma vez que é gratuita e de fácil acesso, além de possuir uma grande densidade de assuntos. Mais iniciativas como essa devem ser tomadas, de forma que nos levem a colecionar conhecimentos necessários para nosso futuro profissional.
Everton Skoronski - Engenharia Química - UNISUL
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Preciso de informações sobre equilibrio químico, incluindo fotos e gifs animados mostrando por exemplo como funciona o equilibrio dinamico nas reações em equilibrio
Adilson Cardoso (adilson.xexa@uol.com.br )
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E a "cobertura ao vivo" do SBQsul pelo QMCWEB?? Cadê?
Sempre ouvi falar que Tubarao era o "Sul do Mundo", "The Blue City", ou a "terra do corno". Mas vejo que tenho de retificar essas impressoes. Acho que é a "Land of Phantasm", onde todos desaparecem, somem, extraviam-se - moral e fisicamente! Penso que algo de grave deve ter acontecido.
Como por exemplo:
1. faltou luz;
2. sobrou cana;
3. Minatti esta desacordado no hotel;
4. a UNISUL nao tem plug para a Internet.
Mister V - Florianópolis - SC
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Nos, componentes do DAQ e da comunidade da Universidade Federal Fluminense (UFF), gostariamos de divulgar o nosso e-mail, caso alguem queira entrar em contato conosco.
e-mail:daquff@zipmail.com.br Agradecemos a colaboracao
Maria Claudia Vice-presidente do DAQ - UFF

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Adorei ter me cadastrado nessa página, achei os assuntos muito interessantes. estou cursando o segundo ano do segundo grau; estudo no CETEC, núcleo da UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL, mas estou pensando seriamente em cursar química na UFSC, pois fiquei sabendo que é uma ótima universidade e me intereçou muito; tenho um "amigo" que estuda aí, e atravéz dele, conheci um pouco sobre a UNIVERSIDADE. Gostaria de saber mais á respeito dos cursos oferecidos, e principalmente dentro da área da química. obrigada pelo espaço abraços
Fernanda Somacal Rocha - Caxias do Sul - RS
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Gostaria que vcs fizessem, se possivel, uma materia sobre pesticidas usados na agricultura e que se possivel, alguem que tivesse algum material sobre esse assunto favor mandasse para bovahy@zipmail.com.br agradeco desde ja...
Claudia - UFF
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Estou escrevendo para parabenisar pela segunda vez consecutiva pelo QMCWEB. Quando a gente esta fora do Brasil a tendencia é sempre comparar, tu sabes bem disto... As coisas que mais me dao orgulho de ser BRASILEIRO sao os esportes, a alegria e simplicidade do povo, a musica e trabalhos isolados bem feitos como este do QMCWEB. Acho que ele populariza a Quimica (no bom sentido) e informa ao mesmo tempo. Eu aqui a mais de 10000km de distancia fiquei ate com vontade de estar no SBQSul (obs: a cerveja eu mesmo levava escondido, ja que foi interditado), abraco pra todo mundo ai e pra galera do 303 e 305 incluidos,
Gean Salmoria - Laboratoire d' Electrothermie Microondes Toulouse-France
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Gostaria de parabenizar pela pela revista na internet, muito legal e fácil de acessar... Queria saber se voces aí tem algum material sobre vidros: tipos de vidros, vitroceramicas.. ou algum site onde posso encontrar sobre este assunto. OBRIGADO E PARABÉNS.....
André - a9814602@ctclab.ufsc.br
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Utililize também para responder perguntas dos leitores
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O Cientista do Milênio

Obrigado pela Participação!

Desde a edição 13, o QMCWEB e seus leitores estão elegendo o cientista do milênio

Parcial em 16.11.99
Total de votos: 493
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Receberam mais de 10 votos:
Albert Einstein: 119 votos
Isaac Newton: 88 votos
Antonie Lavoisier: 67 votos
Linus Pauling: 62 votos
Galileu Galilei: 28 votos
Marie Curie :19 votos
Stephen Hawking: 18 votos
Carlos Chagas: 11 votos

Na edição de número 20, o QMCWEB fará um especial sobre o cientista mais votado. Participe, e escolha o cientista do milênio!

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