numero 134 - capa - IHU · Mo to res Bi o mo le cu la res Ney Lem ke Lu ci a no Hen ne m ann ano 8 - nº 134 - 2010 - 1679-0316 I

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ideias

Motores Biomoleculares

Ney LemkeLuciano Hennemann

ano 8 · nº 134 · 2010 · ISSN 1679-0316

Os Ca der nos IHU idei as apre sen tam ar ti gos pro du zi dos pe loscon vi da dos-palestrantes dos even tos pro mo vi dos pelo IHU. Adi ver si da de dos te mas, abran gen do as mais diferentes áre asdo co nhe ci men to, é um dado a ser des ta ca do nes ta pu bli ca -ção, além de seu ca rá ter ci en tí fi co e de agra dá vel le i tu ra.

Mo to res Bi o mo le cu la res

Ney Lem keLu ci a no Hen ne mann

ano 8 - nº 134 - 2010 - 1679-0316

I

UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS – UNISINOS

Re i torMar ce lo Fer nan des de Aqui no, SJ

Vice-re i torJosé Ivo Foll mann, SJ

Insti tu to Hu ma ni tas Uni si nos

Di re torIná cio Ne utz ling, SJ

Ge ren te ad mi nis tra ti voJa cin to Alo i sio Schne i der

Ca der nos IHU ide i asAno 8 – Nº 134 – 2010

ISSN: 1679-0316

Edi torProf. Dr. Iná cio Ne utz ling – Uni si nos

Con se lho edi to ri alPro fa. Dra. Cle u sa Ma ria Andre at ta – Uni si nosProf. MS Gil ber to Antô nio Fag gi on – Uni si nos

Pro fa. Dra. Ma ri le ne Maia – Uni si nosEsp. Su sa na Roc ca – Uni si nos

Pro fa. Dra. Vera Re gi na Schmitz – Uni si nos

Con se lho ci en tí fi coProf. Dr. Adri a no Na ves de Bri to – Uni si nos – Dou tor em Fi lo so fia

Pro fa. MS Angé li ca Mas su quet ti – Uni si nos – Mes tre em Eco no mia Ru ralProf. Dr. Antô nio Flá vio Pi e ruc ci – USP – Li vre-do cen te em So ci o lo gia

Pro fa. Dra. Be re ni ce Cor set ti – Uni si nos – Dou to ra em Edu ca çãoProf. Dr. Gen til Co raz za – UFRGS – Dou tor em Eco no mia

Pro fa. Dra. Ste la Na za reth Me neg hel – UERGS – Dou to ra em Me di ci naPro fa. Dra. Su za na Kilpp – Uni si nos – Dou to ra em Co mu ni ca ção

Res pon sá vel téc ni coAnto nio Ce sar Ma cha do da Sil va

Re vi sãoMar di lê Fri e drich Fabre

Se cre ta riaCa mi la Pa di lha da Sil va

Edi to ra ção ele trô ni caRa fa el Tar cí sio For neck

Impres sãoImpres sos Por tão

Uni ver si da de do Vale do Rio dos Si nos

Insti tu to Hu ma ni tas Uni si nos

Av. Uni si nos, 950, 93022-000 São Le o pol do RS Bra sil

Tel.: 51.35908223 – Fax: 51.35908467

www.ihu.uni si nos.br

MO TO RES BI O MO LE CU LA RES

Ney Lem keLu ci a no Hen ne mann

Intro du ção

Des de os fi ló so fos pré-so crá ti cos, exis te pre o cu pa ção emdescre ver o com por ta men to da na tu re za com base em prin cí pi osuni ver sa is. Os gre gos ins ta u ra ram em nos sa cul tu ra a es pe ran ça de que a ri que za do com por ta men to da na tu re za po de ria seren qua drada, uti li zan do prin cí pi os ge ra is que não po di am serper ce bi dos de for ma di re ta. Entre es tes prin cí pi os, des ta ca mos a fi lo so fia de Ta les: “Tudo é água” e o prin cí pio ato mís ti co deLe u ci po e De mó cri to, que atri bui o com por ta men to de to das asco i sas às par tí cu las in di vi sí ve is cha ma das de áto mos.

Estas duas con cep ções se guem seu en fren ta men to ao lon -go de toda a his tó ria da hu ma ni da de. De um pon to de vis ta pes -so al, a vi são de Ta les me re me te à con cep ção de que a ma té ria é con tí nua e a con cep ção ato mís ti ca de que a ma té ria é for ma dapor en ti da des des con tí nu as, que hoje já não as so ci a mos aosáto mos, mas a ou tras en ti da des mu i to mais gro tes cas como cor -das os ci lan tes em 27 di men sões. Mas nos so ob je ti vo aqui não édes cre ver o uni ver so nes ta es ca la, e sim o uni ver so na es ca la dana no tec no lo gia.

Um na nô me tro equi va le 10-9 m, a es ca la tí pi ca dos áto mosé de 0.1 na nô me tros ou 10-10 m, ou seja, em um cubo de um na -nô me tro, po de mos abri gar em tor no de mil áto mos. Essa quan ti -da de de áto mos é su fi ci en te para cons tru ir mos a ma i or par te das mo lé cu las de in te res se bi o ló gi co, com al gu mas ex ce ções no tá -ve is: o DNA, no caso dos se res hu ma nos, uma úni ca de ssas mo -lé cu las pode me dir 1 m.

Essa es ca la até os me a dos do sé cu lo pas sa do não eraaces sí vel, pois os mé to dos ex pe ri men ta is nos re me ti am a des -cri ções ba se a das em mo de los atô mi cos que en vol vi am es ca lasme no res ou em es ca las ma i o res em que o com por ta men to caó -ti co dos áto mos nos per mi tia uma des cri ção con tí nua, se guin doo for ma lis mo in tro du zi do por Bolt zmann, Gibbs e ou tros fun da -do res da Me câ ni ca Esta tís ti ca.

Esta ter ra de nin guém aca bou sen do al can ça da no fi nal dosé cu lo XX, prin ci pal men te por de man das tec no ló gi cas. Entre es -tas de man das po de mos ci tar o de sen vol vi men to de cir cu i tos in -te gra dos cada vez me no res e mais po ten tes, ou ain da, a des cri -ção das ma cro mo lé cu las que são es sen ci a is para a vida.

Os mo to res mo le cu la res são ob je tos que vi vem nes ta es ca -la e que são ca pa zes de ope rar como mo to res, ou seja, são ca -pa zes de re a li zar tra ba lho, uti li zan do ener gia quí mi ca, ape sar devi ve rem em um mun do onde as in cer te zas são ain da mais in ten -sas do que na es ca la em que ha bi ta mos. Como po dem ope raressas di mi nu tas má qui nas em am bi en tes tão ad ver sos? Comode ve mos des cre vê-las? Em que pro ces sos bi o ló gi cos atu am?Como podemos planejar máquinas para atuar no mundo dananotecnologia?

Nes te tra ba lho, tra ça mos um pa no ra ma his tó ri co do mun do dos áto mos, cen tra do em um dos fe nô me nos mais pre va len tesnes ta es ca la: o mo vi men to brow ni a no, que é um me ca nis mo im -por tan te para o fun ci o na men to das má qui nas na no tec no ló gi cas. Enfa ti za mos a ca rac te ri za ção da es tru tu ra de al guns dos ob je tos do mun do nano mais in te res san tes: as pro te í nas e as ca de i as de DNA. Na se quên cia, apre sen ta mos os ins tru men tos que nos per -mi tem in ves ti gar ex pe ri men tal men te este uni ver so. Pos te ri or -men te, mos tra mos al guns exem plos de mo to res mo le cu la res eevi den ci a mos, de for ma su cin ta, os mo de los ma te má ti cos uti li -za dos em sua des cri ção. Fi nal men te, dis cu ti mos os im pac tosde ssas des co ber tas na nossa sociedade.

Dos áto mos até as bi o mo lé cu las

Ape sar de os áto mos te rem sido con ce bi dos pe los gre gosno sé cu lo V A.C. e de sua exis tên cia ser de fen di da por mu i tos fi ló -so fos na tu ra is como New ton e Le ib nitz, sua exis tên cia foi fru tode in ten sos de ba tes até o iní cio do sé cu lo XX.

Os pri me i ros in dí ci os da pos si bi li da de de ve ri fi ca ção ex -pe ri men tal da exis tên cia dos áto mos fo ram da dos pelo tra ba lho de Ro bert Brown, bo tâ ni co que ana li sa va o pó len da Clar kiapul chel la. Ele usa va um mi cros có pio, ao per ce ber um mo vi men -to do pó len quan do este es ta va imer so na água. Esse mo vi men -to já ha via sido ob ser va do por Le e u we nho ek, que acre di tou tersido ele ca u sa do por al gum ím pe to vi tal das se men tes. MasBrown ado tou uma vi são mais crí ti ca e tes tou a sus pen são de vá -ri os ti pos de par tí cu las, des de ou tros po lens até pó de ár vo respe tri fi ca do e ob ser vou o mes mo com por ta men to.

Ape sar das ob ser va ções ca u te lo sas de Brown te rem sidore a li za das em 1827, até 1905 não exis tia ne nhu ma te o ria cla ra -men te es ta be le ci da que per mi tis se com pre en der a ori gem des semo vi men to. Nes te mo men to, en tra em cena Albert Eins te in, umad mi ra dor da hi pó te se ato mís ti ca, e que lan çou a hi pó te se de

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que os mo vi men tos se ri am ca u sa dos pelo cho que dos áto mosou mo lé cu las com as par tí cu las de pó. O tra ta men to de Eins te inpara o pro ble ma foi ge ni al, pois, além de cri ar uma nova áreama te má ti ca: os pro ces sos es to cás ti cos, ele con se guiu de ter mi -nar N o nú me ro de Avo gra do. Esta quan ti da de re la ci o na onúmero de áto mos em um mol de uma subs tân cia.

O pro ble ma com as abor da gens an te ri o res era que es ta tis -ti ca men te de ve ría mos es pe rar que uma par tí cu la, sen do atin gi -da por to dos os la dos, de ve ria per ma ne cer pa ra da, pois a na tu -re za ale a tó ria e si mé tri ca dos cho ques mo le cu la res ga ran ti riaque ela não se mo ves se na mé dia.

A abor da gem de Eins te in ini cia fa zen do per gun ta. Con si de -re um cír cu lo de raio r em tor no da par tí cu la, quan to tem po de ve -mos es pe rar para que a par tí cu la cru ze este cír cu lo? Essa ques -tão faz sen ti do, por que, ape sar de, na mé dia, as par tí cu las de ve -rem pos su ir des lo ca men to nulo, ao lon go do tem po, sur gem flu -tu a ções que cres cem. Eins te in de mons trou que este tempo édado por:

<r2> = RT

N kPt

1

3p

onde R é a cons tan te dos ga ses, T, a tem pe ra tu ra, N, o nú me rode Avo gra do, k, a vis co si da de e a, o raio das par tí cu las. Pela pri -me i ra vez na his tó ria, es tá va mos ven do uma ma ni fes ta ção ine -quí vo ca da exis tên cia dos áto mos. Mas mais do que isso, pelapri me i ra vez a Fí si ca uti li za va uma téc ni ca es ta tís ti ca para de ter -mi nar a evo lu ção tem po ral de uma par tí cu la.

Ain da em 1905, Eins te in in tro du ziu o con ce i to de fó ton, umquan ta de ener gia que se ria res pon sá vel pe las in te ra ções ele tro -mag né ti cas. Essa par tí cu la pos sui mo men tum e ener gia, ouseja, ela se ria ca paz de se cho car com os áto mos e al te rar suadi re ção de mo vi men to, ou ain da, ex ci tar elé trons.

Nes te pon to, te mos que avan çar ra pi da men te, pois não háes pa ço para nar rar, ain da que de for ma su cin ta, a evo lu ção daMe câ ni ca Quân ti ca. Mas de qual quer for ma, ao lon go de 50anos, essa te o ria uni fi cou Fí si ca, Qu í mi ca e for ne ceu im por tan -tes sub sí di os para a Bi o lo gia Mo le cu lar. O nos so pró xi mo pas soé apre sen tar de for ma bre ve al guns ele men tos para com pre en -der a es tru tu ra das biomoléculas.

As bi o mo lé cu las po dem ser clas si fi ca das em três gran desclas ses: pro te í nas, mo lé cu las for ma das a par tir de nu cle o tí de os: DNA e RNA e li pí di os. Nes te ar ti go, fo ca mo-nos nas duas pri me i -ras clas ses.

A es tru tu ra do áci do de so xi ri bo nu cle i co DNA é mu i to po pu -lar e con sis te em uma du pla fita em for ma de es pi ral re pre sen ta -da na fi gu ra 1a) a for ma do áci do ri bo nu cle i co con sis te em umafita úni ca con tor ci da, que pos sui uma va ri e da de es tru tu ral mu i to

Cadernos IHU ideias 5

ma i or que o DNA. Para a re pre sen ta ção de uma mo lé cu la deRNA, veja a fi gu ra 1b). O DNA é uma mo lé cu la car re ga da. Alémdis so, po de mos as so ci ar uma di re ção a suas li ga ções quí mi cas.Esta di re ci o na li da de será im por tan te para com pre en der mos osmo to res mo le cu la res.

A es tru tu ra das pro te í nas é mu i to mais rica do que as es tru -tu ras an te ri o res. Nes tas mo lé cu las en con tra mos três ele men toses tru tu ra is as alfa-hé li ces, as fo lhas-beta e fi nal men te as li ga -ções to tipo coil. Tan to as fo lhas-beta como as alfa-hé li ces sãoes tru tu ras ro bus tas, já as es tru tu ras do tipo coil são ma leá ve is.Em ge ral, as par tes mó ve is das pro te í nas se cons ti tu em des seele men to es tru tu ral.

Na fi gu ra 2, apre sen ta mos uma ima gem de pro te í na eilus tra mos como são re pre sen ta dos es que ma ti ca men te es tesele men tos.


Fi gu ra 1: Ima gem de uma mo lé cu la de DNA (Ima gem ob ti da em

http://pt.wi ki pe dia.org/wiki/DNA) e de uma mo lé cu la de RNA na for ma de

um Ha ir pin (Ima gem ob ti da em http://en.wi ki pe dia.org/wiki/RNA).

Instru men tos para ma ni pu lar e vi su a li zar nano-ob je tos

A ma ni pu la ção de ob je tos em es ca la na no mé tri ca de man -dou a cri a ção de apa ra tos ex pe ri men ta is que per mi tis sem vi su a -li zar e in te ra gir com es tes ob je tos. Entre es ses ex pe ri men tos po -de mos ci tar:

s Apa re lhos de Raio-X: per mi tem de ter mi nar a es tru tu ra depro te í nas e áci dos nu cle i cos, mas para tan to ne ces si tamde cris ta is;s Res so nân cia Mag né ti ca Nu cle ar: dri xa de ter mi nar a es tru -

tu ra e even tu al men te as pec tos da di nâ mi ca de bi o mo lé cu -las. Ne ces si ta de gran des quan ti da des de mo lé cu las;s Mi cros có pio de For ça Mo le cu lar: con sen te ca rac te ri zar

in di vi du al men te as mo lé cu las;s Pin ças óti cas: fa cul ta ma ni pu lar e me dir for ças em es ca -

las mi cros có pi cas.

As duas úl ti mas téc ni cas fo ram de sen vol vi das nas úl ti masdé ca das, e sua apli ca ção está cor re la ci o na da com os avan çosda na no tec no lo gia.

Uma pin ça óti ca usa a for ça exer ci da por uma luz la ser for -te men te fo ca da para apri si o nar ob je tos pe que nos. Isso pode pa -re cer es tra nho. No nos so uni ver so, ra i os de luz exer cem pres -sões que são mu i to dé be is quan do com pa ra das à for ça da gra vi -da de e às for ças que so mos ca pa zes de apli car em ob je tos ma -cros có pi cos. Mas na es ca la dos nano, a si tu a ção é di fe ren te, asfor ças gra vi ta ci o na is são pe que nas quan do com pa ra das com aforça exercida por um feixe de raio laser ou pelo movimentobrowniano.


Fi gu ra 2: Três ima gens da pro te í na tri o se fos fa to iso me ra se. Na pri me i ra,

os áto mos são re pre sen ta dos por es fe ras, e suas li ga ções, por tu bos; nose gun do caso, as alfa-hé li ces são re pre sen ta das por es pi ra is, as fo -

lhas-beta por fi tas alon ga das e fi nal men te as es tru tu ra coil por li nhas fi -

nas; na ter ce i ra fi gu ra, apre sen ta mos a su per fí cie das pro te í nas, e a to -na li da de de cin za re pre sen ta a po la ri da de dos ami noá ci dos. Ima gem

ob ti da em http://en.wi ki pe dia.org/wiki/Pro te in .

A te o ria para des cre ver ma te ma ti ca men te o fun ci o na men tode uma pin ça la ser ain da está em ela bo ra ção. Os prin cí pi os bá -si cos são bem com pre en di dos em dois ca sos:

1. Obje tos pe que nos com pa ra dos com o com pri men to deonda do la ser: nes te caso, a luz in duz a for ma ção de um di po loelé tri co (que pode ser ima gi na do como um pe que no ímã, só que nes te caso as for ças en vol vi das são elé tri cas) nas par tí cu las.Esse pro ces so atrai as par tí cu las na di re ção do foco do la ser

2. Obje tos gran des quan do com pa ra dos com a luz do la -ser: nes te caso, os ob je tos agem como len tes, re fra tan do os ra i osde luz. Esse pro ces so faz com que os ob je tos se jam atra í dospela luz do la ser. Para que pos sa mos com pre en dê-lo, de ve mospen sar a luz como sen do for ma da por par tí cu las que car re gammo men tum, as sim como pe que nas es fe ras de me tal se mo ven -do com uma dada ve lo ci da de.

As pin ças óti cas são ca pa zes de apri si o nar ob je tos com 5 nme po dem exer cer for ças da or dem de 100 pN (1 pN equi va le a10-12 m). Essa es ca la de for ças é ex ce len te para ma ni pu lar ma -cro mo lé cu las. Essa tec no lo gia tem sido uti li za da para me dir for -ças exer ci das por mo to res mo le cu la res, tais como mi o si na, ki ne -si na, en zi mas e ri bos so mas. Essas me di das de mons tra ram queas cé lu las uti li zam for ças em mu i tos pro ces sos im por tan tes,como a re gu la ção gê ni ca, si na li za ção ce lu lar e res pi ra ção ce lu lar.

O mi cros có pio de for ça mo le cu lar con sis te de uma ala van -ca mi cros có pi ca na pon ta da qual está co lo ca da uma pon ta mu i -to fina. Qu an do a pon ta se apro xi ma do ma te ri al a ser ana li sa do,


Fi gu ra 3: Re pre sen ta ção de uma pin ça óti ca.Fi gu ra adap ta da de Gri er, 2001.

sur gem for ças que po dem ser me di das pela de for ma ção da ala -van ca. Di fe ren tes ti pos de for ças po dem ser au fe ri dos: for ças deVan der Wa als (en tre duas mo lé cu las ne u tras) li ga ções quí mi -cas, for ças ele tros tá ti cas, for ças de sol va ta ção, for ças de Ca si -mir, en tre ou tras.

Em re su mo, exis tem apa re lhos que nos per mi tem de ter mi -nar de for ma di re ta for ças nas es ca las da na no tec no lo gia. Aspin ças óti cas, além de me di rem as for ças, per mi tem uma ma ni -pu la ção di re ta de ob je tos ne ssas es ca las. Com os avan ços nes -sas tec no lo gi as, hoje é pos sí vel ma ni pu lar si mul ta ne a men tecen te nas de di fe ren tes objetos.

Mo to res bi o mo le cu la res

Se gun do Bus ta man te et al., 2001; 2004, há al gu mas dé ca -das, os bi o quí mi cos des cre ve ram as cé lu las como pe que nos re -ci pi en tes que con ti nham mis tu ras com ple xas de es pé ci es quí mi -cas que so fri am re a ções de di fu são com ple tas e co li sões ran dô -mi cas. Tal des cri ção era tida como in con tes tá vel, vis to que osca mi nhos in tri ca dos de me ta bo lis mo, os me ca nis mos bá si cosde re gu la ção dos ge nes e os si na is de trans du ção ain da eramum mis té rio. Em par te, sen do re sul ta do de nos sa evo lu ção emab sor ver o en ten di men to do fun ci o na men to dos di ver sos com -po nen tes ce lu la res acom pa nha dos da evo lu ção tec no ló gi ca,gra du al men te nos sa vi são des tes “re a to res quí mi cos” foi se tor -nan do cla ra. Assim, pre pa ra dos com um co nhe ci men to maispre ci so das ba ses es tru tu ra is des sas in te ra ções mo le cu la res, ofoco foi sen do di re ci o na do con ti nu a men te para me ca nis mosonde es tes com po nen tes mo le cu la res re co nhe ces sem e re a gis -sem uns com os ou tros. Com isso, tam bém fi cou cla ro que ascé lu las são es tru tu ras po la res e que o in te ri or das cé lu las não éiso tró pi co e tam pou co ho mo gê neo. Mu i tos dos pro ces sos es -sen ci a is nas cé lu las, como a se gre ga ção dos cro mos so mos,trans la ção das or ga ne las de uma par te para ou tra na cé lu la, aim por ta ção de pro te í nas para den tro das or ga ne las, ou a ma nu -ten ção de uma di fe ren ça de po ten ci al ao lon go da mem bra na,aca bam en vol ven do mo vi men to di re ci o nal e trans por te de es pé -ci es quí mi cas, sen do em al guns ca sos con tra gra di en tes ele tro -quí mi cos. Pro ces sos como re pli ca ção, trans cri ção e trans la çãoreque rem a exi bi ção das in for ma ções co di fi ca das nas se quên -ci as de um po lí me ro li ne ar.

Assim, len ta men te, os ve lhos pa ra dig mas fo ram subs ti tu í -dos pela fá bri ca de es tru tu ras mo le cu la res com ple xas que secom por ta como uma má qui na que ope ra com pro ces sos co or -de na dos e al ta men te es pe ci a li za dos. Os mo to res mo le cu la ressão, mu i tas ve zes, com pa ra dos a con jun tos com ple xos de mu i -tas pro te í nas e con têm par tes com fun ções es pe ci a li za das,como, por exem plo, a ener gia trans du to ra é re sul ta do da con ver -


são de ener gia quí mi ca (ener gia ge ra da pe las li ga ções, pon tesquí mi cas de hi dró li se ou gra di en tes ele tro quí mi cos) em tra ba lhome câ ni co atra vés de mu dan ças em sua con for ma ção e des lo ca -men to. Com pre en der o com por ta men to des ta má qui na mo le cu -lar re quer uma mu dan ça fun da men tal no con ce i to e de du çõesprá ti cas para a pes qui sa bi o quí mi ca. A cé lu la as se me lha-se aum dis po si ti vo que tra ba lha sin cro ni za da men te ao in vés de umrecipiente so lú vel de com po nen tes con for me ima gi na do an te -ri or men te. Esses dis po si ti vos exe cu tam mu i tas fun ções, comore pli ca ção, trans cri ção, trans la ção, trans por te por or ga ne las, in -clu in do as do tipo in tra ce lu lar, ade são ce lu lar, do bra men to depro te í nas, des do bra men to de pro te í nas e áci dos nu cle i cos, de -gra da ção pro te i ca e união de pro te í nas e áci dos nu cle i cos.Essas fun ções re fle tem, de fato, pro ces sos me câ ni cos que in -cor po ram con ce i tos fí si cos bá si cos como for ça, tor que, con ver -são de ener gia efi ci en te men te, van ta gens me câ ni cas etc. O re -cen te de sen vol vi men to de mé to dos ex pe ri men ta is que per mi -tem a ma ni pu la ção me câ ni ca di re ta de mo lé cu las sim ples, ago -ra per mi te que mu i tos de sses pro ces sos se jam in ves ti ga dos di -re ta men te em tem po real. A aná li se des tes da dos ob ti dos tam -bém re quer uma re for mu la ção de mu i tos con ce i tos tra di ci o na isde ter mo di nâ mi ca e ci né ti ca, para as sim in cor po rar ter mos quecor res pon dam a for ças e tor ques.

Do pon to de vis ta do efe i to da for ça na ter mo di nâ mi ca e ci -né ti ca das re a ções quí mi cas, mu i tas re a ções bi o quí mi cas ocor -rem em con se quên cia das am plas mu dan ças con for ma ci o na isna es tru tu ra, pro ve ni en tes das di ver sas in te ra ções mo le cu la res.Essas mu dan ças po dem en vol ver uma com bi na ção li ne ar ou ro -ta ci o nal em gra us de li ber da de e tor nam-se con ve ni en tes, já que as co or de na das de re a ção me câ ni ca es tão bem de fi ni das e po -dem ser usa das para pre ver o pro gres so da re a ção. Comoexem plo des sas co or de na das de re a ção, po de mos ci tar a dis -tân cia do iní cio ao fim de uma mo lé cu la que está sen do es ti ca da, a po si ção de um mo tor mo le cu lar que se move so bre um ca mi -nho ou rota, um ân gu lo do eixo de um mo tor ro ta ti vo ou a de for -ma ção de uma en zi ma jun to a seus pon tos de co ne xão a umsubs tra to. O efe i to des ta for ça apli ca da pode for ne cer in for ma -ções va li o sas so bre a am pli tu de da ener gia li vre utilizada nareação.

Pro ces sos como a re pli ca ção e a trans la ção re que rem quea in for ma ção ar ma ze na da em se quên ci as de po lí me ros seja lidade for ma di re ci o nal, e as cé lu las de vem se ori en tar em res pos taa gra di en tes químicos e outros sinais.

Para ven cer os efe i tos ale a tó ri os do mo vi men to brow ni a no,as cé lu las pos su em es tru tu ras mo le cu la res que de vem se com -por tar como pe que nas má qui nas me câ ni cas, que ope ram como mo to res mo le cu la res, con ver ten do ener gia quí mi ca em ener giame câ ni ca. Essas má qui nas ope ram com ní ve is de ru í do tér mi co


com pa ra dos às ener gi as em que ope ram e de vem ven cer, por -tan to, os obs tá cu los ca u sa dos pela ale a to ri e da de para ope ra -rem de for ma confiável.

As cé lu las pos su em cen te nas de di fe ren tes mo to res cadaum es pe ci a li za do em uma fun ção par ti cu lar, ape sar de exis tir um grau mu i to gran de de va ri a ção en tre os di fe ren tes mo to res exis te evi dên cia de que eles par ti lham de ca rac te rís ti cas uni ver sa is.Apre sen ta mos na pró xi ma se ção os ele men tos bá si cos des taste o ri as, que bus cam des ven dar os me ca nis mos fí si cos ele men -ta res que es cla re cem o pa pel que as flu tu a ções e o aco pla men to en tre a ci né ti ca quí mi ca e a estrutura física desempenham nocomportamento e na eficiência de ssas máquinas.

Des cre ve mos bre ve men te o fun ci o na men to de três mo to -res mo le cu la res para ilus trar a ri que za de com por ta men to quepo de mos en con trar no mundo nanotecnológico.

Ki ne si na e di ne í na

À me di da que as di men sões dos ob je tos se tor nam me no -res, a for ça gra vi ta ci o nal se tor na ne gli gí vel (HOWARD, 2008). Por exem plo, um úni co mo tor mo le cu lar de di men sões de 10 nmpode ge rar for ça su fi ci en te 5 pN para le van tar o peso de uma he -má cia de di men sões 1000 ve zes ma i or e com um vo lu me bi lhões de ve zes ma i or.

As mo lé cu las de di ne í na trans por tam ma te ri al ce lu lar “ca -mi nhan do” ao lon go dos mi cro tu bu los, as vi gas que são a basedo ci to es que le to, que são ori en ta dos ge ral men te na di re ção docen tro da cé lu la. Esse trans por te vai na di re ção do polo ne ga ti vodes sas es tru tu ras. As ki ne si nas ope ram na di re ção con trá ria.Essas mo lé cu las con se guem trans por tar or ga ne las in te i rascomo o complexo de Golgi. Essa situação está representada nafigura 5.

RNA Po li me ra se

A RNA po li me ra se é uma pro te í na que ca mi nha no DNA sen -do res pon sá vel por pro du zir RNA men sa ge i ro. Esta ope ra ção ex -tre ma men te com ple xa in clui a lo ca li za ção de si na is ca rac te rís ti -cos na se quên cia de DNA, cha ma dos de pro mo to res, de sen ro lare abrir a du pla fita, ge rar a fita com ple men tar de RNA, re com por a fita de DNA e fi nal men te lo ca li zar a re gião ter mi nal dos ge nes eaban do nar a fita de DNA.

As pes qui sas atu a is ain da não pro pu se ram um mo de lo su fi -ci en te men te com ple to que ex pli que como o RNAp “re co nhe cecer tos pa res de ba ses”, quan do co me çar e ter mi nar uma re pli ca -ção (veja fi gu ra 4).

Com pa ran do-se as pro pri e da des ge ra is da RNAp com osde ma is ti pos de mo to res, ob te mos al gu mas di fe ren ças fun da -


men ta is que re fle tem aos seus di fe ren tes pro pó si tos. Enquan toos de ma is mo to res são usa dos para ati var ra pi da men te o trans -por te in ter ce lu lar, a RNAp é há bil em re co nhe cer e re pli car exa ta -men te um de ter mi na do nú me ro de pa res de ba ses em se quên -ci as es pe cí fi cas ao lon go de uma es tru tu ra de DNA. Isso equi va le a di zer que a trans fe rên cia de in for ma ção do DNA se dá em duaseta pas que ocor rem si mul ta ne a men te a par tir de:

s Trans cri ção: em que é re a li za da uma có pia da in for ma -ção do gene numa mo lé cu la de RNA men sa ge i ro (RNA

men sa ge i ro);s Tra du ção: quan do es tru tu ras ce lu la res co nhe ci das como

ri bos so mos con fec ci o nam a se quên cia de ami noá ci dosque cons ti tui a pro te í na a par tir do RNA men sa ge i ro.

No pon to de vis ta de si me tria, ki ne si nas e mi o si nas mo -vem-se ao lon go do ci to es que le to onde exis te po la ri da de, de ter -mi nan do a di re ção do mo vi men to. Já a RNAp des li za so bre a du -pla hé li ce do DNA, sen do esta uma es tru tu ra não po lar e po den -do se des lo car nas duas di re ções. Essa di re ção do des li za men to ao lon go da du pla fita é de ter mi na da pe los agen tes pro mo to res.Ou tra di fe ren ça é a ve lo ci da de de des lo ca men to que no caso daRNAp se mo vi men ta 10 ve zes mais len ta que os de ma is mo to res, mas os ní ve is de for ça é au men ta do con si de ra vel men te, che -gan do à ca pa ci da de de car ga de 14 pN, se com pa ra do aos de -ma is mo to res com ca pa ci da de de ~5 pN. No que se re fe re aocon su mo de ener gia, o mo vi men to da RNAp é ob ti do pela re a -ção de po li me ri za ção já na nas cen te do RNA no lado do ri bo nu -cle o tí deo. O tri fos fa to (NTP) é adi ci o na do à ca de ia do RNA sob ali be ra ção do fos fa to (PPi). Mas a ener gia quí mi ca não é con ver ti -da em quan ti da de ATP e con su mi da con ti nu a men te, pois umaeta pa de po la ri za ção cor res pon de a um pas so que a RNAp avan -ça. Assim a RNAp não con so me ener gia quí mi ca o tem po todode po is de uma po li me ri za ção, per ma ne cen do em equi lí brio tér -mi co com a mé dia das re don de zas. No caso da ki ne si na, o ci cloda re a ção quí mi ca não é uni do jun ta men te com o mo vi men to,po den do con su mir con ti nu a men te a ATP.


Se ria in te res san te aqui tam bém lem brar o pro ble ma dospro mo to res e as sim de fi ni-lo. Se gun do Naryshkin, 2000; Reis,2005, ex pres sar um gene sig ni fi ca trans fe rir a in for ma ção con ti -da em uma se quên cia de DNA para uma mo lé cu la in ter me diá ria(RNA men sa ge i ro), a qual é ne ces sá ria para a cons tru ção deuma pro te í na. Re su mi da men te, a RNAp é res pon sá vel por uti li zar uma re gião em que são en con tra dos os ele men tos re gu la tó ri osda ex pres são gê ni ta, que com pre en de um con jun to de me ca nis -mos, in clu in do re a ções quí mi cas, in te ra ções fí si cas en tre de ter -mi na das pro te í nas e a mo lé cu la de DNA. A ex pres são dos ge nesne ces sá ri os para a exe cu ção de um pro ces so ce lu lar é cha ma da en tão de trans cri ção. Qual gene ex pres sar, em que mo men to eem que quan ti da de é de fi ni da em um fe nô me no cha ma do de re -gu la ção gê ni ca? Essa re gião em que são en con tra dos os ele -men tos re gu la tó ri os da ex pres são gê ni ca é cha ma da en fim depro mo to res. O pro ble ma dos pro mo to res se tor na im por tan te jáque a par tir des te, a RNAp ini cia sua trans cri ção, po rém em de -


Fi gu ra 4: Estru ra da Rna Po li me ra se. Extra í do de

http://uplo ad.wi ki me dia.org/wi ki pe dia/com mons/5/5e/RNA_poly me ra -

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ter mi na das se quên ci as de pa res de ba ses em que não são es co -lhi das ao aca so. Exis te uma pre dis po si ção para ob ter cer tos pro -mo to res que di re ci o na rão a RNAp para uma trans cri ção, ob ten -do-se uma pro te í na ex clu si va para aten der uma de ter mi na dafun ção ou pro ces so in tra ce lu lar. Ape sar de os li vros de bi o lo giamo le cu lar des cre ve rem os pro mo to res de uma ma ne i ra bas tan -te sim pli fi ca da, os tra ba lhos ex pe ri men ta is re cen tes re ve lampro pri e da des mu i to mais com ple xas, mas sem im pac to con si de -rá vel no en ten di men to mi nu ci o so dos me ca nis mos re gu la tó ri os.Iden ti fi car e ca rac te ri zar a es tru tu ra dos pro mo to res atra vés detéc ni cas in vi tro ain da é uma ta re fa cara e de mo ra da, de modoque so men te para a bac té ria Esche ri chia coli (E. coli) é co nhe ci -do um nú me ro re le van te des sas re giões. Logo, fer ra men tascom pu ta ci o na is para re co nhe ci men to e pre di ção de pro mo to res po dem im pul si o nar o co nhe ci men to so bre a re la ção des sas re -giões com o pro ces so re gu la tó rio da ex pres são dos ge nes.

Fla ge lo de bac té ria

Mu i tas bac té ri as se uti li zam de uma ca u da bas tan te lon gapara se lo co mo ver. Essa es tru tu ra re ce be o nome de fla ge lo. Nafi gu ra 5 b, apre sen ta mos uma vi são es que má ti ca des sas es tru -tu ras. Ao todo são ne ces sá ri os 53 di fe ren tes ti pos de pro te í naspara que o mo tor fun ci o ne, en tre elas te mos mo to res res pon sá -ve is pela ro ta ção do fla ge lo e mo lé cu las que ex tra em in for ma -ções do meio ce lu lar e de ci dem em qual di re ção o mo tor devegi rar. O mo tor ope ra com a ener gia for ne ci da por pró tons queatra ves sam a mem bra na da cé lu la. A com ple xi da de des sa es tru -tu ra tem sido uti li za da como exem plo pa ra dig má ti co de Com ple -xi da de Irre du tí vel, ou seja, sis te mas que, por se rem mu i to com -ple xos e pre ci sa rem do funcionamento orquestrado de muitasunidades interdependentes, não poderiam ter sido produzidospor um processo aleatório.

Con tu do, mu i tas das pro te í nas en vol vi das pos su em si mi la -ri da de com ou tras que de sem pe nham ou tras fun ções bi o ló gi -cas. Isso é um for te in di ca ti vo de que essa es tru tu ra deve ter sido ge ra da em um lon go pro ces so evo lu ti vo. Para mais de ta lhescon sul te: http://www.news ci en tist.com/chan nel/life/dn13620-evo -lu ti on- 24-myths-and-mis con cep ti ons.html .


Ba ses fí si cas dos mo to res mo le cu la res

Nos úl ti mos anos, os pes qui sa do res fi nal men te co me ça -ram a en ten der como fun ci o nam os mo to res mo le cu la res, Oprin cí pio bá si co de fun ci o na men to foi de no mi na do ca tra cabrow ni a na. O tru que con sis te em re ti fi car o ru í do, eli mi nan do aspar tes dele que não nos in te res sam e ex plo ran do aque las quecon tri bu em para o mo vi men to.

Para com pre en der como fun ci o nam os mo to res mo le cu la -res va mos re cor rer a uma ana lo gia. Va mos pen sar em um car rodu ran te uma tem pes ta de em uma ram pa. A ques tão é como po -de mos uti li zar as ra ja das ale a tó ri as de ven to para ten tar su biruma la de i ra. O tru que é sim ples, co lo ca mos um ti jo lo nas ro dastra se i ras; toda vez que o ven to em pur rar o car ro la de i ra aci ma,re po si ci o na mos o ti jo lo e as sim va mos su bin do len ta men te a la -de i ra. Essa téc ni ca é ine fi ci en te mes mo para um ex pe ri men tomen tal. Se ria me lhor subs ti tu ir os ti jo los por uma ca tra ca, umdis po si ti vo que per mi te o mo vi men to em uma úni ca di re ção.Uma ca tra ca con sis te de uma roda den ta da com den tes as si mé -tri cos e uma lin gue ta, um pe que no bra ço que im pe de que a ca -tra ca re tro ce da. A lin gue ta está li ga da a uma mola. Na fi gu ra 6,re pre sen ta mos uma ca tra ca des tas. Obser ve que os den tes daca tra ca são as si mé tri cos. Isso facilita o movimento em umadireção. A única coisa necessária seria exercer uma força sobrea lingueta, a aplicação de uma força requer consumo de energia.


a) b)

Fi gu ra 5: a) Re pre sen ta ção de uma ki ne si na se mo ven do em uma mo lé -

cu la tu bu li na. A es tru tu ra ma i or, que po de mos ob ser var, é o com ple xo

de Gol gi, as duas es tru tu ras me no res se as se me lham a pés que se des lo -cam ao lon go da mo lé cu la. Este pro ces so con so me ATP. Ima gem ex tra í da

de http://spark le berrysprings.com/v-web/b2/ima ges/lotc/ki ne sin11.jpg.

b) Uma re pre sen ta ção es que má ti ca do fla ge lo de uma bac té ria E. Coli.Ima gem ex tra í da de http://en.wi ki pe dia.org/wiki/Fla gel la .

Para uma pro te í na imer sa na água, este efe i to fa ria a mo lé -cu la se mo ver um mí cron por se gun do, mais de 10 ve zes o seuta ma nho. Comparativamente, isso equi va le ria a um car ro an dan -do a 100 km/h. Uma ques tão im por tan te é se esse me ca nis monão iria vi o lar a se gun da lei da ter mo di nâ mi ca. Essa má qui na éum exem plo de moto per pé tuo do se gun do tipo, o que vi o la essa lei. Em ou tras pa la vras, apa ren te men te, es ta mos vi o lan do umalei fun da men tal da na tu re za. O pro ble ma nes te caso é que o ru í -do tér mi co tam bém agi ria so bre a mola, fa zen do com que elaeven tu al men te li be ras se a ca tra ca, efe i to re le van te que aca bapor can ce lar os des cri tos até ago ra. Para ga ran tir que o sis te mafun ci o ne, é es sen ci al que a mola e a roda den ta da es te jam emtem pe ra tu ras di fe ren tes. Se esse for o caso, po de mos de mons -trar que a roda gira no sen ti do es pe ra do se ela for mais quen teque a mola e no sen ti do con trá rio, se for mais fria. Mas man teruma si tu a ção como essa re quer ener gia. De fato, mais ener giado que po de ría mos ob ter com tal me ca nis mo, ga ran tin do que ase gun da lei per ma ne ça válida.

Po de mos en ten der o mo vi men to da ki ne si na, usan do estemo de lo, o po ten ci al que a ki ne si na en fren ta pos sui a for ma deum den te de ser ra, o que lem bra o exem plo da ca tra ca. Esse po -ten ci al evi ta que a mo lé cu la pos sa se mo ver. A hi dró li se de mo lé -cu las de ATP faz com que o po ten ci al se tor ne pla no (o que seráequi va len te a re ti rar a lin gue ta da ca tra ca). A li be ra ção dos ADPsre tor na o po ten ci al para a for ma de um den te de ser ra (re co lo -can do a lin gue ta), o que, de pen den do de quan to a mo lé cu la an -dou, per mi te que ela avan ce para o pró xi mo den te.


Fi gu ra 6: Um mo de lo me câ ni co para um mo tor mo le cu lar. Ima gem ob ti -

da em http://com mons.wi ki me dia.org/wiki/File:Smo lu chows ki Feyn man -

Rat chet.png

Con si de ra ções fi na is

O su ces so da mo de la gem das bi o mo lé cu las como má qui -nas li li pu ti a nas é, sem dú vi da, uma vi tó ria ines pe ra da da abor da -gem ato mis ta-me ca ni cis ta so bre as mo de la gens con tí nu as dama té ria. Embo ra para com pre en der a na tu re za das li ga ções quí -mi cas seja ne ces sá rio uti li zar o for ma lis mo da me câ ni ca quân ti -ca, po de mos com pre en der es tes sis te mas, fa zen do uso qua seque ex clu si va men te do tra di ci o nal fer ra men tal new to ni a no. Maisuma ex pres são da apli ca bi li da de e da pro fun di da de da pers pec -ti va newtoniana.

O de sen vol vi men to de fer ra men tas ca pa zes de me dir for -ças em es ca la mi cros có pi ca vem per mi tin do de ter mi nar, porvias al ter na ti vas, di ver sas quan ti da des ter mo di nâ mi cas que an -tes só po di am ser me di das, uti li zan do-se quan ti da des ma cros -có pi cas de bi o mo lé cu las. Até o mo men to, es sas duas abor da -gens vêm se mos tran do com ple men ta res, de mons tran do o in -crí vel al can ce e ro bus tez da Ter mo di nâ mi ca.

Uma das con se quên ci as des ses avan ços é que a com pre -en são do fun ci o na men to da vida vai re que rer mo de los ma te má -ti cos mu i to mais so fis ti ca dos do que os tra di ci o nal men te apli ca -dos pela Bi o quí mi ca, que de ve rão le var em con ta não ape nascon cen tra ções de com pos tos, mas tam bém sua es tru tu ra tri di -men si o nal e sua or ga ni za ção es pa ci al.

Os mo to res mo le cu la res nes te con tex to são má qui nas queper mi tem a con ver são de ener gia quí mi ca ou elé tri ca em ener gia me câ ni ca. Essa con ver são é bas tan te efi ci en te e per mi te que es -ses ob je tos ope rem em am bi en tes com níveis de ruídos muitoelevados.

No caso dos fla ge los de bac té ri as, a com ple xi da de de ssasmá qui nas tem ser vi do de exem plo de com ple xi da de ir re du tí velpara os adep tos do de sign in te li gen te. Mas exis tem mu i tas evi -dên ci as de que esse sis te ma foi es ta be le ci do pela se le ção na tu -ral e que de fato con su miu mi lhões de anos, mos tran do que oaca so e a se le ção po dem gerar instrumentos que parecem tersido planejados.

Ape sar do in te res se des ses avan ços do pon to de vis ta daciên cia bá si ca, do pon to de vis ta dos não ci en tis tas, o mais in te -res san te se rão as even tu a is con se quên ci as tec no ló gi cas. Emes pe ci al, as fer ra men tas da na no tec no lo gia per mi ti rão a cri a çãode má qui nas em es ca la nano, que in te ra gi rão de for ma mu i tomais su til com o mun do bi o ló gi co. As pos si bi li da des para a Me -di ci na são, em tese, in te res san tes, pois po de ría mos ma ni pu lar,de for ma mu i to mais di re ci o na da, os sis te mas bi o ló gi cos, in clu -si ve re pa ran do cé lu las uma por uma, ou vá ri as de las si mul ta ne a -men te. Tam bém po de mos an te ver que será pos sí vel com pre en -der com mais acu i da de as ca u sas de al gu mas doenças.


A ge nô mi ca nos per mi tiu elen car os ge nes dos or ga nis -mos. Essa in for ma ção, ape sar de re le van te, é ape nas um pas sona di re ção da ela bo ra ção de mo de los quan ti ta ti vos para a bi o lo -gia, a es tru tu ra e a di nâ mi ca das bi o mo lé cu las é um in gre di en tefun da men tal. Essa per cep ção de ve rá pro mo ver uma re vo lu çãonos mo de los men ta is da bi o lo gia con tem po râ nea, mas ain da es -ta mos mu i to lon ge de ter uma vi são cla ra de qua is são nos saspos si bi li da des nes ta área. Ain da é mu i to cedo para pen sar mosem uma so ci e da de pós-hu ma na ou pós-bi o ló gi ca.

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TEMAS DOS CADERNOS IHU IDEIAS

N. 01 A te o ria da jus ti ça de John Rawls – Dr. José Ne delN. 02 O fe mi nis mo ou os fe mi nis mos: Uma le i tu ra das pro du ções teó ri cas – Dra. Edla Eggert

O Ser vi ço So ci al jun to ao Fó rum de Mu lhe res em São Le o pol do – MS Cla ir Ri be i ro Zi e bell e Aca dê mi cas

Ane ma rie Kirsch De u trich e Ma ga li Be a triz Stra ussN. 03 O pro gra ma Li nha Di re ta: a so cie da de se gun do a TV Glo bo – Jor na lis ta So nia Mon ta ñoN. 04 Erna ni M. Fi o ri – Uma Fi lo so fia da Edu ca ção Po pu lar – Prof. Dr. Luiz Gil ber to Kron ba u erN. 05 O ru í do de guer ra e o si lên cio de Deus – Dr. Man fred Ze uchN. 06 BRASIL: Entre a Iden ti da de Va zia e a Cons tru ção do Novo – Prof. Dr. Re na to Ja ni ne Ri be i ro.N. 07 Mun dos te le vi si vos e sen ti dos iden tiá ri os na TV – Pro fa. Dra. Su za na KilppN. 08 Simões Lo pes Neto e a Inven ção do Ga ú cho – Pro fa. Dra. Már cia Lo pes Du ar teN. 09 Oli go pó li os mi diá ti cos: a te le vi são con tem po râ nea e as bar re i ras à en tra da – Prof. Dr. Va lé rio Cruz

Brit tosN. 10 Fu te bol, mí dia e so cie da de no Bra si l: re fle xões a par tir de um jogo – Prof. Dr. Édi son Luis Gas tal doN. 11 Os 100 anos de The o dor Ador no e a Fi lo so fia de po is de Aus chwitz – Pro fa. Dra. Már cia Ti bu riN. 12 A do mes ti ca ção do exó ti co – Profa. Dra. Pau la Ca lef fiN. 13 Po me ra nas par ce i ras no ca mi nho da roça: um je i to de fa zer Igre ja, Te o lo gia e Edu ca ção Po pu lar –

Pro fa. Dra. Edla EggertN. 14 Júlio de Cas ti lhos e Bor ges de Me de i ros: a prá ti ca po lí ti ca no RS – Prof. Dr. Gun ter AxtN. 15 Medi ci na so cial: um ins tru men to para de nún cia – Pro fa. Dra. Ste la Na za reth Me neg helN. 16 Mudan ças de sig ni fi ca do da ta tu a gem con tem po râ nea – Pro fa. Dra. Dé bo ra Kris chke Le i tãoN. 17 As sete mu lhe res e as ne gras sem ros to: fic ção, his tó ria e tri vi a li da de – Prof. Dr. Má rio Ma es triN. 18 Um iti ne ná rio do pen sa men to de Edgar Mo rin – Pro fa. Dra. Ma ria da Con ce i ção de Alme i daN. 19 Os do nos do Po de r, de Ray mun do Fa o ro – Pro fa. Dra. Hel ga Ira ce ma Lad graf Pic co loN. 20 So bre téc ni ca e hu ma nis mo – Prof. Dr. Oswal do Gi a cóia Ju ni orN. 21 Cons tru in do no vos ca mi nhos pa ra a in ter ven ção so ci e tá ria – Pro fa. Dra. Lu cil da Sel liN. 22 Físi ca Quân ti ca: da sua pré-his tó ria à dis cus são so bre o seu con te ú do es sen ci al – Prof. Dr. Pa u lo

Hen ri que Di o ní sioN. 23 Atu a li da de da fi lo so fia mo ral de Kant, des de a pers pec ti va de sua crí ti ca a um so lip sis mo prá ti co –

Prof. Dr. Va lé rio Ro hdenN. 24 Ima gens da ex clu são no ci ne ma na cio nal – Pro fa. Dra. Mi ri am Ros si niN. 25 A es té ti ca dis cur si va da tevê e a (des)con fi gu ra ção da in for ma ção – Pro fa. Dra. Ní sia Mar tins do

Ro sá rioN. 26 O dis cur so so bre o vo lun ta ri a do na Uni ver si da de do Vale do Rio dos Si nos – UNISINOS – MS Rosa

Ma ria Ser ra Ba va res coN. 27 O modo de ob je ti va ção jor na lís ti ca – Pro fa. Dra. Be a triz Alca raz Ma roc coN. 28 A ci da de afe ta da pela cul tu ra di gi tal – Prof. Dr. Pau lo Edi son Belo Re yesN. 29 Pre va lên cia de vi o lên cia de gê ne ro per pe tra da por com pa nhe i ro: Estu do em um ser vi ço de aten ção

pri má ria à sa ú de – Por to Ale gre, RS – Prof. MS José Fer nan do Dresch Kron ba u erN. 30 Ge tú lio, ro man ce ou bi o gra fia? – Prof. Dr. Ju re mir Ma cha do da Sil vaN. 31 A cri se e o êxo do da so cie da de sa la ri al – Prof. Dr. André GorzN. 32 À meia luz: a emer gên cia de uma Te o lo gia Gay - Seus di le mas e pos si bi li da des – Prof. Dr. André

Sid nei Muss kopfN. 33 O vam pi ris mo no mun do con tem po râ neo: al gu mas con si de ra ções – Prof. MS Mar ce lo Pi zar ro No ro nhaN. 34 O mun do do tra ba lho em mu ta ção: As re con fi gu ra ções e seus im pac tos – Prof. Dr. Mar co Au ré lio

San ta naN. 35 Adam Smith: fi ló so fo e eco no mis ta – Pro fa. Dra. Ana Ma ria Bi an chi e Anto nio Ti a go Lou re i ro Ara ú jo

dos San tosN. 36 Igreja Uni ver sal do Re i no de Deus no con tex to do emer gen te mer ca do re li gi oso bra si le i ro: uma

aná li se an tro po ló gi ca – Prof. Dr. Air ton Luiz Jung blutN. 37 As con cep ções teó ri co-analíticas e as pro po si ções de po lí ti ca eco nô mi ca de Key nes – Prof. Dr.

Fer nan do Fer ra ri Fi lho.N. 38 Rosa Egip cía ca: Uma San ta Afri ca na no Bra sil Co lo ni al – Prof. Dr. Luiz Mott.N. 39 Malt hus e Ri car do: duas vi sões de eco no mia po lí ti ca e de ca pi ta lis mo – Prof. Dr. Gen til Co raz zaN. 40 Cor po e Agen da na Re vis ta Fe mi ni na – MS Adri a na Bra gaN. 41 A (anti)fi lo so fia de Karl Marx – Pro fa. Dra. Leda Ma ria Pa u la niN. 42 Ve blen e o Com por ta men to Hu ma no: uma ava li a ção após um sé cu lo de “A Te o ria da Clas se Oci o sa”

– Prof. Dr. Le o nar do Mon te i ro Mo nas te rioN. 43 Fu te bol, Mí dia e So ci a bi li da de. Uma ex pe riên cia et no grá fi ca – Édi son Luis Gas tal do, Ro dri go Mar -

ques Le ist ner, Ro nei Te o do ro da Sil va & Sa mu el McGi nityN. 44 Ge ne a lo gia da re li gião. Ensa io de le i tu ra sis tê mi ca de Mar cel Ga u chet. Apli ca ção à si tu a ção atu al

do mun do – Prof. Dr. Gé rard Don na di euN. 45 A re a li da de quân ti ca como base da vi são de Te i lhard de Char din e uma nova con cep ção da evo lu -

ção bi o ló gi ca – Prof. Dr. Lot har Schä ferN. 46 “Esta ter ra tem dono”. Dis pu tas de re pre sen ta ção so bre o pas sa do mis si o ne i ro no Rio Gran de do

Sul: a fi gu ra de Sepé Ti a ra ju – Pro fa. Dra. Ce res Ka ram BrumN. 47 O de sen vol vi men to eco nô mi co na vi são de Jo seph Schum pe ter – Prof. Dr. Achyles Bar ce los da

Cos taN. 48 Re li gião e elo so ci al. O caso do cris ti a nis mo – Prof. Dr. Gé rard Don na di eu.N. 49 Co pér ni co e Ke pler: como a ter ra saiu do cen tro do uni ver so – Prof. Dr. Ge ral do Mon te i ro Si ga ud

N. 50 Mo der ni da de e pós-modernidade – lu zes e som bras – Prof. Dr. Evi lá zio Te i xe i raN. 51 Violên ci as: O olhar da sa ú de co le ti va – Éli da Aze ve do Hen ning ton & Ste la Na za reth Me neg helN. 52 Éti ca e emo ções mo ra is – Prof. Dr. Tho mas Kes sel ring

Juízos ou emo ções: de quem é a pri ma zia na mo ral? – Prof. Dr. Adri a no Na ves de Bri toN. 53 Com pu ta ção Quân ti ca. De sa fi os para o Sé cu lo XXI – Prof. Dr. Fer nan do HaasN. 54 Ati vi da de da so ci e da de ci vil re la ti va ao de sar ma men to na Eu ro pa e no Bra sil – Pro fa. Dra. An VranckxN. 55 Ter ra ha bi tá vel: o gran de de sa fio para a hu ma ni da de – Prof. Dr. Gil ber to Du pasN. 56 O de cres ci men to como con di ção de uma so ci e da de con vi vi al – Prof. Dr. Ser ge La tou cheN. 57 A na tu re za da na tu re za: auto-or ga ni za ção e caos – Prof. Dr. Gün ter Küp persN. 58 So ci e da de sus ten tá vel e de sen vol vi men to sus ten tá vel: li mi tes e pos si bi li da des – Dra. Ha zel Hen der sonN. 59 Glo ba li za ção – mas como? – Profa. Dra. Ka ren GloyN. 60 A emer gên cia da nova sub je ti vi da de ope rá ria: a so ci a bi li da de in ver ti da – MS Ce sar San sonN. 61 Inci den te em Anta res e a Tra je tó ria de Fic ção de Eri co Ve rís si mo – Pro fa. Dra. Re gi na Zil ber manN. 62 Três epi só di os de des co ber ta ci en tí fi ca: da ca ri ca tu ra em pi ris ta a uma ou tra his tó ria – Prof. Dr. Fer -

nan do Lang da Sil ve i ra e Prof. Dr. Luiz O. Q. Pe duz ziN. 63 Ne ga ções e Si len ci a men tos no dis cur so acer ca da Ju ven tu de – Cá tia Andres sa da Sil vaN. 64 Ge tú lio e a Gira: a Umban da em tem pos de Esta do Novo – Prof. Dr. Artur Ce sar Isa iaN. 65 Darcy Ri be i ro e o O povo bra si le i ro: uma ale go ria hu ma nis ta tro pi cal – Pro fa. Dra. Léa Fre i tas Pe rezN. 66 Ado e cer: Mor rer ou Vi ver? Re fle xões so bre a cura e a não cura nas re du ções je su í ti co-gua ra nis

(1609-1675) – Pro fa. Dra. Eli a ne Cris ti na Deck mann FleckN. 67 Em bus ca da ter ce i ra mar gem: O olhar de Nel son Pe re i ra dos San tos na obra de Gu i ma rães Rosa –

Prof. Dr. João Gu i lher me Ba ro neN. 68 Con tin gên cia nas ciên ci as fí si cas – Prof. Dr. Fer nan do HaasN. 69 A cos mo lo gia de New ton – Prof. Dr. Ney Lem keN. 70 Fí si ca Mo der na e o pa ra do xo de Ze non – Prof. Dr. Fer nan do HaasN. 71 O pas sa do e o pre sen te em Os Incon fi den tes, de Jo a quim Pe dro de Andra de – Pro fa. Dra. Mi ri am

de Sou za Ros si niN. 72 Da re li gião e de ju ven tu de: mo du la ções e ar ti cu la ções – Pro fa. Dra. Léa Fre i tas Pe rezN. 73 Tra di ção e rup tu ra na obra de Gu i ma rães Rosa – Prof. Dr. Edu ar do F. Cou ti nhoN. 74 Raça, na ção e clas se na his to ri o gra fia de Moy sés Vel li nho – Prof. Dr. Má rio Ma es triN. 75 A Ge o lo gia Arque o ló gi ca na Uni si nos – Prof. MS Car los Hen ri que No watz kiN. 76 Cam pe si na to ne gro no pe río do pós-abo li ção: re pen san do Co ro ne lis mo, en xa da e voto – Pro fa.

Dra. Ana Ma ria Lu gão RiosN. 77 Pro gres so: como mito ou ide o lo gia – Prof. Dr. Gil ber to Du pasN. 78 Mi cha el Agli et ta: da Te o ria da Re gu la ção à Vi o lên cia da Mo e da – Prof. Dr. Octa vio A. C. Con ce i çãoN. 79 Dan te de Lay ta no e o ne gro no Rio Gran de Do Sul – Prof. Dr. Mo acyr Flo resN. 80 Do pré-ur ba no ao ur ba no: A ci da de mis si o ne i ra co lo ni al e seu ter ri tó rio – Prof. Dr. Arno Alva rez KernN. 81 Entre Can ções e ver sos: al guns ca mi nhos para a le i tu ra e a pro du ção de po e mas na sala de aula –

Pro fa. Dra. Gláu cia de Sou zaN. 82 Tra ba lha do res e po lí ti ca nos anos 1950: a idéia de “sin di ca lis mo po pu lis ta” em ques tão – Prof. Dr.

Mar co Au ré lio San ta naN. 83 Di men sões nor ma ti vas da Bi oé ti ca – Prof. Dr. Alfre do Cul le ton & Prof. Dr. Vi cen te de Pa u lo Bar ret toN. 84 A Ciên cia como ins tru men to de le i tu ra para ex pli car as trans for ma ções da na tu re za – Prof. Dr. Atti co

Chas sotN. 85 De man da por em pre sas res pon sá ve is e Éti ca Con cor ren ci al: de sa fi os e uma pro pos ta para a ges -

tão da ação or ga ni za da do va re jo – Pro fa. Dra. Pa trí cia Alme i da AshleyN. 86 Auto no mia na pós-mo der ni da de: um de lí rio? – Prof. Dr. Ma rio Fle igN. 87 Ga u chis mo, tra di ção e Tra di ci o na lis mo – Pro fa. Dra. Ma ria Eu ni ce Ma ci elN. 88 A éti ca e a cri se da mo der ni da de: uma le i tu ra a par tir da obra de Hen ri que C. de Lima Vaz – Prof. Dr.

Mar ce lo Pe ri neN. 89 Li mi tes, pos si bi li da des e con tra di ções da for ma ção hu ma na na Uni ver si da de – Prof. Dr. La u rí cio

Ne u mannN. 90 Os ín di os e a His tó ria Co lo ni al: len do Cris ti na Pom pa e Re gi na Alme i da – Profa. Dra. Ma ria Cris ti na

Bohn Mar tinsN. 91 Sub je ti vi da de mo der na: pos si bi li da des e li mi tes para o cris ti a nis mo – Prof. Dr. Frank lin Le o pol do e

Sil vaN. 92 Sa be res po pu la res pro du zi dos numa es co la de co mu ni da de de ca ta do res: um es tu do na pers pec ti -

va da Etno ma te má ti ca – Da i a ne Mar tins Bo ca san taN. 93 A re li gião na so ci e da de dos in di ví du os: trans for ma ções no cam po re li gi o so bra si le i ro – Prof. Dr.

Car los Alber to Ste ilN. 94 Mo vi men to sin di cal: de sa fi os e pers pec ti vas para os pró xi mos anos – MS Ce sar San sonN. 95 De vol ta para o fu tu ro: os pre cur so res da na no tec no ciên cia – Prof. Dr. Pe ter A. SchulzN. 96 Vi an na Moog como in tér pre te do Bra sil – MS Enil do de Mou ra Car va lhoN. 97 A pa i xão de Ja co bi na: uma le i tu ra ci ne ma to grá fi ca – Pro fa. Dra. Ma ri nês Andrea KunzN. 98 Re si liên cia: um novo pa ra dig ma que de sa fia as re li giões – MS Su sa na Ma ría Roc ca Lar ro saN. 99 So ci a bi li da des con tem po râ ne as: os jo vens na lan hou se – Dra. Va nes sa Andra de Pe re i raN. 100 Au to no mia do su je i to mo ral em Kant – Prof. Dr. Va le rio Roh denN. 101 As prin ci pa is con tri bu i ções de Mil ton Fri ed man à Te o ria Mo ne tá ria: par te 1 – Prof. Dr. Ro ber to

Camps Mo ra esN. 102 Uma le i tu ra das ino va ções bio(nano)tec no ló gi cas a par tir da so ci o lo gia da ciên cia – MS Adri a no

Pre me bi daN. 103 ECODI – A cri a ção de es pa ços de con vi vên cia di gi tal vir tu al no con tex to dos pro ces sos de en si no e

apren di za gem em me ta ver so – Pro fa. Dra. Eli a ne Schlem merN. 104 As prin ci pa is con tri bu i ções de Mil ton Fri ed man à Te o ria Mo ne tá ria: par te 2 – Prof. Dr. Ro ber to

Camps Mo ra esN. 105 Fute bol e iden ti da de fe mi ni na: um es tu do et no grá fi co so bre o nú cleo de mu lhe res gre mis tas – Prof.

MS Mar ce lo Pi zar ro No ro nha

N. 106 Jus ti fi ca ção e pres cri ção pro du zi das pe las Ciên ci as Hu ma nas: Igual da de e Li ber da de nos dis cur -

sos edu ca ci o na is con tem po râ ne os – Pro fa. Dra. Pa u la Cor rêa Hen ningN. 107 Da ci vi li za ção do se gre do à ci vi li za ção da exi bi ção: a fa mí lia na vi tri ne – Pro fa. Dra. Ma ria Isa bel Bar -

ros Bel li niN. 108 Tra ba lho as so ci a do e eco lo gia: vis lum bran do um et hos so li dá rio, ter no e de mo crá ti co? – Prof. Dr.

Tel mo AdamsN. 109 Tran su ma nis mo e na no tec no lo gia mo le cu lar – Prof. Dr. Cel so Can di do de Azam bu jaN. 110 For ma ção e tra ba lho em nar ra ti vas – Prof. Dr. Le an dro R. Pi nhe i roN. 111 Au to no mia e sub mis são: o sen ti do his tó ri co da ad mi nis tra ção – Yeda Cru si us no Rio Gran de do Sul

– Prof. Dr. Má rio Ma es triN. 112 A co mu ni ca ção pa u li na e as prá ti cas pu bli ci tá ri as: São Pa u lo e o con tex to da pu bli ci da de e pro pa -

gan da – De nis Ger son Si mõesN. 113 Isto não é uma ja ne la: Flus ser, Sur re a lis mo e o jogo con tra – Esp. Yentl De la nhe siN. 114 SBT: jogo, te le vi são e ima gi ná rio de azar bra si le i ro – MS So nia Mon ta ñoN. 115. Edu ca ção co o pe ra ti va so li dá ria: pers pec ti vas e li mi tes – Prof. MS Car los Da ni el Ba i o toN. 116 Hu ma ni zar o hu ma no – Ro ber to Car los Fá ve roN. 117 Quan do o mito se tor na ver da de e a ciên cia, re li gião – Ró ber Fre i tas Ba chins kiN. 118 Co lo ni zan do e des co lo ni zan do men tes – Mar ce lo Das calN. 119 A es pi ri tu a li da de como fa tor de pro te ção na ado les cên cia – Lu ci a na F. Mar ques & Dé bo ra D. Dell ’AglioN. 120 A di men são co le ti va da li de ran ça – Pa trí cia Mar tins Fa gun des Ca bral & Ne dio Se mi not tiN. 121 Na no tec no lo gia: al guns as pec tos éti cos e te o ló gi cos – Edu ar do R. CruzN. 122 Di re i to das mi no ri as e Di re i to à di fe ren ci a ção – José Ro gé rio Lo pesN. 123 Os di re i tos hu ma nos e as na no tec no lo gi as: em bus ca de mar cos re gu la tó ri os – Wil son Engel mannN. 124 De se jo e vi o lên cia – Ro sa ne de Abreu e Sil vaN. 125 As na no tec no lo gi as no en si no – So lan ge Bi not to Fa ganN. 126 Câ ma ra Cas cu do: um his to ri a dor ca tó li co – Bru na Ra fa e la de LimaN. 127 O que o cân cer faz com as pes so as? Re fle xos na li te ra tu ra uni ver sal: Leo Tols toi – Tho mas Mann –

Ale xan der Sol je nít sin – Phi lip Roth – Karl-Jo sef Kus chelN. 128 Dig ni da de da pes soa hu ma na e o di re i to fun da men tal à iden ti da de ge né ti ca – Ingo Wolf gang Sar let

& Sel ma Ro dri gues Pet ter leN. 129 Apli ca ções de caos e com ple xi da de em ciên ci as da vida – Ivan Ama ral Gu er ri niN. 130 Na no tec no lo gia e meio am bi en te para uma so ci e da de sus ten tá vel – Pa u lo Ro ber to Mar tinsN. 131 A phi lía como cri té rio de in te li gi bi li da de da me di a ção co mu ni tá ria – Rosa Ma ria Zaia Bor ges AbrãoN. 132 Lin gua gem, sin gu la ri da de e ati vi da de de tra ba lho – Mar le ne Te i xe i ra & Éder son de Oli ve i ra Ca bralN. 133 A bus ca pela se gu ran ça ju rí di ca na juris di ção e no pro ces so sob a óti ca da te o ria dos sis te mas so ci a is

de Nik lass Luh mann – Le o nar do Gri son

Ney Lem ke é gra du a do em Fí si ca pela Uni ver si da deFe de ral do Rio Gran de do Sul (1991), mes tre em Fí si -

ca pela Uni ver si da de Fe de ral do Rio Gran de do Sul

(1993) e dou tor em Fí si ca pela Uni ver si da de Fe de raldo Rio Gran de do Sul (1997). Atu al men te, é pro fes -

sor au xi li ar da Uni ver si da de Esta du al Pa u lis ta Jú lio

de Mes qui ta Fi lho e atua como re vi sor dos pe rió di cos– Physi ca. A, – Bi o in for ma tics (Oxford) e BMC Bi o in for -

ma tics. Tem ex pe riên cia na área de Fí si ca, com ên fa se em Equa ção deEsta do, Equi lí brio de Fa ses e Tran si ções de Fase, atu an do prin ci pal -

men te nos se guin tes te mas: bi o in for má ti ca, al go rit mos ge né ti cos, sis te -

mas com ple xos, re des me ta bó li cas e sis te mas de sor de na dos.

Algu mas pu bli ca ções do au tor:

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numero 134 - capa - IHU · Mo to res Bi o mo le cu la res Ney Lem ke Lu ci a no Hen ne m ann ano 8 - nº 134 - 2010 - 1679-0316 I