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sexta-feira, 2 de novembro de 2018

SISTEMA ENDÓCRINO

O sistema nervoso e as glândulas endócrinas são os dois principais mecanismos de comunicação e coordenação do corpo humano. Eles regulam quase todos os sistemas orgânicos. Embora o sistema nervoso e o sistema endócrino trabalham intimamente associados, eles possuem várias diferenças.
O sistema nervoso comunica-se através de sinais elétricos chamados impulsos nervosos, que transmitem a informação rapidamente e, geralmente, realizam efeitos de curta duração.
No sistema endócrino, ao contrário, a comunicação se faz por sinais químicos, através de substâncias chamadas hormônios. O sistema endócrino responde mais lentamente e normalmente causa efeitos mais duradouros.

O sistema endócrino é formado por glândulas endócrinas, que produzem hormônios e estão amplamente distribuídas pelo corpo. As glândulas endócrinas são glândulas sem ductos, isto é, elas secretam hormônios diretamente no interior de capilares (sanguíneos).
O sistema endócrino produz seus efeitos por meio da secreção de hormônios. Os hormônios são mensageiros químicos que influenciam ou controlam as atividades de outros tecidos ou órgãos. A maioria dos hormônios é transportada pelo sangue a outras partes do corpo, exercendo efeitos em tecidos mais distantes.

As principais Glândulas Endócrinas são:

1 – Hipófise
2 – Glândula Tireoide
3 – Glândulas Paratireoides
4 – Glândulas Supra-renais
5 – Pâncreas
6 – Gônadas (Ovários e Testículos)
7 – Timo
8 – Glândula Pineal
        

Hipófise

A hipófise é uma pequena glândula, um corpo ovoide, com tamanho semelhante de uma ervilha, também conhecida como glândula pituitária. Tem coloração cinza-avermelhado, medindo cerca de 12 mm de diâmetro transverso e 8 mm  de diâmetro antero-posterior e pesando aproximadamente 500 mg. A hipófise está localizada abaixo do hipotálamo, posteriormente ao quiasma óptico, em uma depressão em forma de sela do osso esfenoide, denominada fossa hipofisária. É coberta superiormente pelo diafragma da sela, circular, da dura-máter. A hipófise está fixada à superfície inferior do hipotálamo, por uma curta haste denominada infundíbulo. Ela possui duas partes: uma anterior, a adeno-hipófise, e outra posterior, a neuro-hipófise. A hipófise secreta oito hormônios e, portanto, afeta quase todas as funções do corpo.

Adeno-hipófise

A parte anterior da hipófise, a adeno-hipófise, é composta de tecido epitelial glandular e é altamente vascular e constituída de células epiteliais de tamanho e forma variados, dispostas em cordões ou folículos irregulares. Sintetiza e libera pelo menos oito hormônios importantes:
– Somatotropina (STH), envolvida no controle do crescimento do corpo;
– Mamotropina (LTH), que estimula o crescimento e a secreção da mama feminina;
– Adrenocorticotropina (ACTH), que controla a secreção de alguns hormônios corticais da glândula supra-renal;
– Tirotropina (TSH), que estimula a atividade da glândula tireóide;
– Hormônio estimulador do folículo (FSH), que estimula o crescimento e a secreção de estrógenos nos folículos ováricos e a espermatogênese nos testículos;
– Hormônio das células intersticiais (ICSH), que ativa a secreção de andrógenos através do testículo;
– Hormônio Luteinizante (LH), que induz a secreção de progesterona pelo corpo lúteo;
– Hormônio estimulador de melanócitos (MSH), que aumenta a pigmentação cutânea.

Neuro-hipófise

O lobo posterior da hipófise é uma evaginação descendente do assoalho do diencéfalo. A porção posterior da hipófise é composta por tecido nervoso e, portanto, é chamada de neuro-hipófise. Sintetiza dois hormônios:

Vasopressina (ADH), antidiurético, que controla a absorção de água através do túbulos renais;

Ocitocina, que promove a contração do músculo não estriado do útero e da mama.

Os dois hormônios da neuro-hipófise são produzidos no hipotálamo e transportados no interior do infundíbulo (haste hipofisária) e armazenados na glândula até serem utilizados. Os impulsos nervosos para o hipotálamo estimulam a liberação dos hormônios da neuro-hipófise.

Glândula Tireoide

A glândula tireoide possui tom vermelho-acastanhado, cerca de 25 g e é altamente vascularizada. Está localizada na região ântero-inferior do pescoço, ântero-lateralmente à traqueia e logo abaixo da laringe, no nível entre a quinta vértebra cervical e a primeira vértebra torácica. A tireoide possui dois lobos (direito e esquerdo) que são conectados entre si por uma parte central denominada istmo da glândula tireoide. Cada lobo possui aproximadamente 5 cm de comprimento. A glândula está envolvida por uma cápsula de tecido conjuntivo e contém dois tipos de células: as células foliculares, localizadas nos folículos tireoidianos, e as células parafoliculares, localizadas entre os folículos.
Folículo Tireoidiano: a glândula tireoidea é composta por muitas unidades secretoras chamadas folículos. As células foliculares secretam e armazenam dois hormônios tireoidianos:

– Triiodotironina (T3)

– Tetraiodotironina (T4 ou tiroxina)

Dos dois hormônios tireoideos, a T3 é provavelmente o estimulador principal do ritmo metabólico da célula, com ação muito poderosa e imediata, enquanto a T4 é poderosa, porém menos rápida.
As glândulas parafoliculares, secretam o seguinte hormônio:

– Calcitonina, que regula o metabolismo de cálcio, principalmente suprindo a reabsorção óssea.

Glândulas Paratireoides

As glândulas paratireoides são pequenas estruturas ovoides ou lentiformes, marrom-amareladas, pesando cerca de 30 mg e geralmente se situando entre as margens do lobo posterior da glândula tireoide e sua cápsula. Geralmente existem duas de cada lado, superior e inferior.
Cada glândula paratireoide possui uma fina cápsula de tecido conjuntivo com septos intraglandulares, mas carecendo de lóbulos.
As glândulas paratireoides secretam o hormônio paratireoideo (PTH) que está relacionado com o controle do nível e da distribuição de cálcio e fósforo. O PTH atua em três órgãos-alvo: ossos, trato digestório (intestino) e rins. O efeito geral do PTH é o aumento dos níveis plasmáticos de cálcio e a diminuição dos níveis plasmáticos de fosfato.

Glândulas Supra-renais (adrenais)

As glândulas supra-renais são pequenos corpos amarelados, achatados ântero-posteriormente, estão situados ântero-superiores a cada extremidade superior do rim. Circundadas por tecido conjuntivo contendo muita gordura perinéfrica, são envolvidos pela fáscia renal, mas separadas dos rins por tecido fibroso. Cada uma mede aproximadamente 50 mm verticalmente, 30 mm transversalmente e 10 mm  na dimensão antero-posterior, pesando cerca de 5 g.
Uma glândula supra-renal seccionada revela um córtex externo, de cor amarela e formando a massa principal, e uma fina medula vermelho-escuro, formando cerca de 10% da glândula. A medula é completamente envolvida pelo córtex, exceto no seu hilo.

Córtex Supra-renal

O córtex supra-renal, uma fina camada externa (periférica), mostra três zonas celulares: as zonas glomerulosa (mais externa), fasciculada (mais larga) e reticulada (mais interna).  O córtex secreta os hormônios chamados esteróides.
Zona Glomerulosa: Produzem aldosterona (mineralocorticóide), que tem função importante na regulação do volume e da pressão do sangue, e na concentração do equilíbrio eletrolítico do sangue. Em geral, a aldosterona retém o sódio e a água e elimina potássio.
Zona Fasciculada: Produzem hormônios que mantêm o equilíbrio dos carboidratos, proteínas e gorduras (glicocorticóides). O principal glicocorticóide é o cortisol.
Zona Reticulada: Podem produzir hormônios sexuais (progesterona, estrógenos e andrógenos).
O córtex é essencial para a vida; a remoção completa é letal sem terapia de substituição. Também exerce considerável controle sobre os linfócitos e tecido linfático.

Medula Supra-renal

A medula supra-renal, a parte interna da glândula, é considerada uma extensão da parte simpática do sistema nervoso autônomo. É constituída de grupos e colunas de células cromafins separados por largos sinusóides venosos. Pequenos grupos de neurônios ocorrem na medula.
A medula da supra-renal secreta dois hormônios:
1 – Epinefrina (Adrenalina), que possui efeito acentuado sobre o metabolismo de carboidratos.
2 – Norepinefrina (Noradrenalina), que produz aceleração do coração vasoconstrição e pressão sanguínea elevada.
Esses hormônios são classificados como aminas e por estarem no grupo químico chamado catecol, são denominados catecolaminas. Esses hormônios são produzidos em situações de emergência e estresse, produzindo os seguintes efeitos (além dos descritos acima):
– Conversão de glicogênio em glicose no fígado;
– Elevação do padrão metabólico da maioria das células;
– Dilatação dos brônquios.
   

Pâncreas

O pâncreas é um órgão alongado que se situa transversalmente na parte superior do abdome, estendo-se do duodeno até o baço. A anatomia detalhada do pâncreas está descrita em Sistema Digestório.
O pâncreas secreta dois hormônios: a insulina e o glucagon. As células que produzem esses hormônios são denominadas ilhotas pancreáticas (Langerhans). As ilhotas são constituídas de aglomerações esferoides ou elipsoides de células, dispersas no tecido exócrino, juntamente com células endócrinas esparsas, frequentemente solitárias. O pâncreas humano pode conter mais de um milhão de ilhas, geralmente mais numerosas na cauda. Essas ilhotas possuem dois tipos de células: os endocrinócitos alfa, que produzem glucagon e os endocrinóticos beta que produzem insulina. Esses dois hormônios ajudam a controlar os níveis de glicose no sangue. O efeito da insulina é baixar os níveis de glicose enquanto que o glucagon aumenta esses níveis.

Ação da Insulina: diminui os níveis de glicose através de dois mecanismos:

1) aumenta o transporte de glicose do sangue para o interior das células; 

2) estimula as células a queimar glicose como combustível. A insulina é o único hormônio que diminui a glicose sanguínea.

Ação do Glucagon: esse hormônio aumenta a glicose sanguínea de duas maneiras:

1) estimulando a conversão de glicogênio em glicose no fígado;

2) estimulando a conversão de proteínas em glicose.
  

Gônadas (Ovários e Testículos)

As gônadas são glândulas sexuais, que constituem nos ovários (mulheres) e testículos (homens). Essas gônadas, além de produzirem os gametas (óvulos e espermatozoides), também secretam hormônios, que serão descritos abaixo.
Ovários: existem dois ovários localizados um de cada lado da cavidade pélvica. Sua anatomia detalhada está descrita em Sistema Genital Feminino.

Os ovários produzem dois hormônios sexuais femininos: o estrógeno e a progesterona. Esses hormônios participam do desenvolvimento e do funcionamento dos órgãos genitais femininos e da expressão das características sexuais femininas, sendo que tais características desenvolvem-se principalmente em resposta ao estrógeno. Elas incluem:
– Desenvolvimento das mamas;
– Distribuição da gordura nos quadris, coxas e mamas;
– Distribuição de pelos em áreas específicas do corpo;
– Maturação de órgãos genitais;
– Fechamento das cartilagens epifisiais dos ossos longos.
Tanto o estrógeno como a progesterona são controlados por hormônios de liberação no hipotálamo, e pelas gonadotropinas da adenohipófise.

Testículos: estão localizados dentro do escroto. Sua anatomia detalhada está descrita em Sistema Genital Masculino.

O principal hormônio secretado pelos testículos é a testosterona, um esteroide produzido por suas células intersticiais. O estímulo para secreção da testosterona é o hormônio luteinizante (LH), proveniente da adeno-hipófise.
A testosterona auxilia na maturação dos espermatozoides e é responsável pelas características sexuais masculinas, tais como:
– Crescimento e desenvolvimento dos órgãos genitais masculinos;
– Crescimento musculoesquelético;
– Crescimento e distribuição dos pelos;
– Aumento da laringe, acompanhado por alterações da voz.
A secreção da testosterona é controlada por hormônios de liberação produzidos no hipotálamo, e pelos hormônios luteinizantes da adeno-hipófise.
  

Timo

O timo possui determinadas funções secretoras hormonais e linfáticas (produzindo linfócitos T). Ele varia de tamanho e atividade, dependendo da idade, doença e do estado fisiológico, mas permanece ativo mesmo na idade avançada. Ao nascimento pesa cerca de 10 a 15 g, crescendo até a puberdade, quando ele pesa de 30 a 40 gm, ou seja, apresenta-se muito maior na criança do que no adulto, sendo que após a puberdade, a glândula involui, ou se torna menor, sendo substituído por tecido conjuntivo a adiposo. No início da vida, ele é de cor cinza-róseo, mole e finamente lobulado, constituído em dois lobos piramidais iguais, unidos por tecido conectivo frouxo. Após a meia idade, o timo torna-se amarelado devido à sua gradual substituição por tecido adiposo.
O timo situa-se na parte superior da cavidade torácica, posteriormente ao esterno e das quatro cartilagens costais superiores, inferiormente à glândula tireoide. E anteriormente ao pericárdio, arco da aorta e seus ramos. Sendo mais preciso, o timo localiza-se nos mediastinos superior e inferior anterior, estendendo-se inferiormente até a quarta cartilagem costal, com suas partes superiores afilando-se em direção ao pescoço e, algumas vezes, alcançando os pólos inferiores da glândula tireoide.

O timo tem a função de produzir diversas substâncias (inclusive hormônios) que regulam a produção de linfócitos, a diferenciação e as atividades no timo. Essas substâncias incluem quatro polipeptídeos principais quimicamente bem distribuídos: timulina, timopoetina, timosina alfa I e timosina beta IV.
A timulina é produzida dentro do timo e precisa da presença de zinco para a atividade funcional (reage exclusivamente com as células T). A timopoetina intensifica diversas funções da célula T. A timulina e a timopoetina agem sistematicamente para dar regulação imune perfeitamente ajustadas das células T, auxiliando a manutenção do equilíbrio entre as atividades de seus diferentes subconjuntos. As atividades da timosina alfa I e beta IV não são bem claras. Sabe-se que as timosinas promovem maturação dos linfócitos no interior do timo e também estimulam o desenvolvimento e a atividade dos linfócitos no desempenho de suas funções linfáticas por todo corpo.

 Corpo (Glândula) Pineal

Colocar em sistema nervoso: Sua anatomia está descrita em Sistema Endócrino.
O corpo pineal ou epífise do cérebro é um pequeno órgão piriforme, cinza-avermelhado, que ocupa uma depressão entre os colículos superiores. Está inferiormente ao esplênio do corpo caloso, separado deste pela tela corióidea do terceiro ventrículo. O corpo mede aproximadamente 8 mm de comprimento. Sua base está presa por um pedúnculo que se divide em lâminas inferior e superior, separadas pelo recesso pineal do terceiro ventrículo. E contendo, respectivamente, as comissuras epitalâmicas e da habênula.
O corpo pineal contém cordões e folículos de pinealócitos e células da neuróglia entre as quais se ramificam muitos vasos sanguíneos e nervos. Septos se estendem até o corpo a partir da pia-máter adjacente.
O corpo pineal modifica a atividade da adeno-hipófise, neuro-hipófise, pâncreas endócrino, paratireoides, córtex e medula da glândula supra-renal e gônadas. As secreções pineais podem alcançar suas células-alvo via líquido cérebro-espinal ou através da corrente sanguínea.
A glândula pineal secreta a melatonina, um hormônio que altera o ciclo reprodutivo, influenciando a secreção de hormônios de liberação do hipotálamo. Acredita-se também que a melatonina esteja relacionada com ciclo sono/vigília, possuindo um efeito tranquilizante. Ela tem sido chamada de “relógio biológico do corpo”, controlando a maioria dos biorritmos.

OUTROS HORMÔNIOS

Hormônios Associados a Sistema Orgânicos Específicos
Esses hormônios normalmente controlam as atividades de um órgão específico. Por exemplo, células produtoras de hormônios presentes no trato digestório secretam colecistoquinina, gastrina e secretina. Esses hormônios ajudam a regular a digestão. Os rins secretam eritropoietina, que auxilia a regular a produção de glóbulos vermelhos do sangue.

Prostaglandinas

As prostaglandinas são substâncias químicas (hormônios) derivados de ácidos graxos e do ácido aracdônico. São produzidas por diversos tecidos e geralmente agem próximo aos seus sítios de secreção. Elas exercem importante papel na regulação da contração do músculo liso e na resposta inflamatória. As prostaglandinas também são associadas ao aumento da sensibilidade das terminações nervosas para a dor.
Resumo das Glândulas Endócrinas e Hormônios:
Glândula Endócrina
Hormônio
Tecidos/Órgãos Alvo
Ação Principal do Hormônio
Hipotálamo
Liberadores e inibidores
Adenohipófise
Liberadores: estimulam a secreção hormonal
Inibidores: inibem a secreção hormonal
Adenohipófise
Hormônio do crescimento (GH) (somatopropina)
Prolactina (PRL)
Tireoestimulante
(TSH e Tireotropina)
Adrenocorticotrópico (ACTH)
Gonadotrofinas:
   – Folículo-estimulante (FSH)
   – Luteinizante (LH)
Ossos e tecidos moles
Glândulas mamárias
Glândula tireóide
Córtex da supra-renal
Ovários e testículos
Ovários e testículos
Promove crescimento de todos os tecidos
Estimula a produção de leite
Estimula a produção de T3 e T4
Estimula a secreção de hormônios do córtex da supra-renal, principalmente o cortisol
Estimula o desenvolvimento dos óvulos/espermatozóides e estrógeno nas mulheres
Provoca a ovulação; estimula secreção de progesterona na mulher e testosterona nos homens
Neurohipófise
Antidiurético (ADH)
Ocitocina
Rins e vasos sanguíneos
Útero e mamas
Estimula reabsorção da água pelos rins e determina a constricção dos vasos sanguíneos
Contração da musculatura uterina no parto e liberação ou ejeção do leite das glândulas mamárias
Glândula Tireóide
T3 e T4
Calcitocina
Todos os tecidos
Ossos e rins
Estimulam o padrão metabólico e regulam o crescimento e o desenvolvimento
Favorece a formação de osso e diminui os níveis de cálcio
Glândulas Paratireóides
Paratireóideo (PTH)
Ossos, rins e intestinos
Determina a reabsorção óssea, aumenta os níveis de cálcio, estimula a absorção de cálcio pelos rins e intestinos e estimula a excreção de fosfato pelos rins
Glândula Supra-renalMedula
Epinefrina (em pequena quantidade a norefinefrina)
Diversos tecidos, especialmente coração e vasos sanguíneos
Estimula na elevação dos níveis de glicose e participa da resposta ao estresse.
Glândula Supra-renalCórtex
Glicocorticóides (cortisol)
Mineralocorticóides (aldolterona)
Hormônios sexuais
Todos os tecidos
Rins
Órgãos sexuais, ossos, músculos e pele
Auxiliam na regulação do metabolismo de proteínas, carboidratos e gorduras, elevam os níveis de glicose no sangue e participam na resposta ao estresse
Estimulam os rins a reabsorver sódio e excretar potássio e auxiliam a regular o equilíbrio hídrico e eletrolítico
Estimula o desenvolvimento das características sexuais secundárias em homens e mulheres
  Pâncreas
(Ilhotas pancreáticas)
 Células Alfa
Glucagon
Fígado, músculos e tecido adiposo
Eleva níveis de glicose no sangue
Pâncreas
(Ilhotas pancreáticas)
 Células Beta
Insulina
Fígado, músculos e tecido adiposo
Regula o metabolismo de carboidratos, gorduras e proteínas e diminui os níveis de glicose no sangue
GônadasOvários
Estrógenos e progesterona
Órgãos sexuais, pele, ossos e músculos
Estimulam o desenvolvimento dos óvulos e das características sexuais femininas
Gônadas
 Testículos
Andrógenos (testosterona)
Órgãos sexuais, pele e músculos
Estimulam o desenvolvimento dos espermatozóides e das características sexuais masculinas
Timo
Timosina
Linfócitos T
Estimula a maturação dos linfócitos T
Glândula Pineal
Melatonina
Diversos tecidos
Auxilia a ajustar o biorritmo e controla o sono

quinta-feira, 14 de setembro de 2017

Levedura modificada aumenta a produção de açúcar da cana-energia

14 de setembro de 2017

Elton Alisson  |  Agência FAPESP – Nos últimos anos começaram a ser cultivadas no país variedades de cana obtidas a partir do cruzamento das espécies Saccharum officinarum e Saccharum spontaneum, denominadas cana-energia, que apresentam maior teor de fibras e robustez.
Desenvolvidas por empresas como a GranBio e a Vignis e por instituições como o Instituto Agronômico (IAC), essas “supercanas” são apontadas como a solução para aumentar a produtividade dos canaviais do país, produzir etanol de segunda geração (o etanol celulósico) e elevar a cogeração de energia.
Levedura modificada aumenta a produção de açúcar da cana-energia Pesquisadores do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol desenvolvem microrganismo que reduz a glicose e a frutose da "supercana" e cristaliza a sacarose (foto: CTBE)


Embora muito mais produtivas do que a cana convencional, essas variedades de cana-energia até então têm sido destinadas à produção de etanol e de energia elétrica em razão da dificuldade de cristalizar a sacarose de seu caldo para produção de açúcar de mesa – o produto mais rentável para as usinas.
Um grupo de pesquisadores do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) desenvolveu uma levedura a partir da levedura comercial Pedra 2 – uma das mais utilizadas no Brasil para produção de etanol –, que possibilitou superar esse obstáculo.
A patente da invenção foi depositada no início de junho, no Brasil, no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI).

“O último obstáculo que faltava superar para a adoção em larga escala da cana-energia era a cristalização de sua sacarose para produzir açúcar de mesa”, disse Maria Carolina de Barros Grassi, coordenadora associada da divisão molecular e responsável pelo programa Cana-Energia no CTBE, à Agência FAPESP.

De acordo com a pesquisadora, a proporção de frutose, glicose e sacarose na cana-energia é diferente da cana-de-açúcar tradicional. A “supercana” tem uma quantidade maior de glicose e frutose e menor concentração de sacarose no caldo em comparação com a cana convencional.
Além disso, enquanto na cana comum as moléculas de glicose e frutose estão unidas, formando as moléculas de sacarose, na cana-energia as moléculas de glicose e frutose estão separadas, o que impede a cristalização da sacarose para a fabricação do açúcar.

A solução encontrada pelos pesquisadores do CTBE foi fazer mutações de alguns genes de uma levedura comercial já utilizada na indústria sucroalcooleira para consumir apenas glicose e frutose.
“Diminuindo a quantidade de glicose e frutose na fermentação conseguimos que o caldo da cana-energia fosse composto apenas por sacarose pura. Com isso, conseguimos cristalizá-lo”, explicou Grassi.

Maior produção por hectare

Segundo estimativas dos pesquisadores, é possível produzir 35 quilos de açúcar por tonelada de cana-energia com a levedura modificada contra 71 quilos por tonelada da cana convencional.
Essa desvantagem comparativa é compensada com a produtividade da “supercana”, que pode ser três vezes maior que a da planta convencional.
Enquanto um hectare de cana convencional produz de 90 a 100 toneladas da planta com entre 13% e 14% de sacarose e açúcares totais, é possível produzir 180 toneladas de cana-energia na mesma área, com concentração de 8,5% de açúcar.
Feitas as contas pelos pesquisadores, em um hectare de cana convencional são produzidas 11,6 toneladas de açúcar; na mesma área, plantada com a “supercana”, seria possível produzir 15,3 toneladas de açúcar.

“Como a produtividade da cana-energia por hectare é maior em comparação com a cana convencional, consequentemente, a quantidade não só de açúcar, mas também de etanol e de energia produzida será maior em razão da maior quantidade de folhas e bagaço disponível para queima”, afirmou Grassi.

Ela exemplifica: com um hectare plantado de cana convencional uma usina produz 8,2 toneladas de açúcar, 1,7 mil litros de etanol (a partir do melaço) e 5,6 megawatt-hora (MWh) de energia elétrica excedente.

Já com um hectare plantado de cana-energia, uma usina produziria 8,1 toneladas de açúcar, 4,6 mil litros de etanol e 20 MWh de energia elétrica excedente.
No caso de uma destilaria autônoma – que não produz açúcar – poderiam ser produzidos 9,2 mil litros de etanol e 20 MWh com cana-energia contra até 6,8 mil litros de etanol e 5,6 MWh por hectare com cana convencional, estimam os pesquisadores.

“A cana-energia permite duplicar ou triplicar a área produtiva do país sem aumentar nenhum hectare, só com produtividade”, avaliou Gonçalo Pereira, diretor do CTBE e um dos inventores da tecnologia, juntamente com Paulo Eduardo Mantelatto, Jaciane Lutz Ienczak, Leandro Vieira dos Santos, Tassia Lopes Junqueira e Charles Dayan Farias de Jesus, todos eles pesquisadores do CTBE.
Atualmente há 25 mil hectares plantados com cana-energia no país por grupos como Zillor, Raízen, Odebrecht, Citrosuco e Caramuru. E empresas fabricantes de implementos, como a New Holland, têm trabalhado no desenvolvimento de máquinas para colher e plantar a “supercana” que, além da quantidade de folhas e bagaço, tem características distintas da cana convencional.
As raízes da cana-energia são mais densas do que as da cana comum, o que permite que a planta se fixe melhor no solo, absorva mais nutrientes, cresça mais rapidamente e estoque mais carbono.
Além disso, a “supercana” apresenta maior quantidade de colmos, que são mais finos do que os da cana convencional, o que permite maior perfilhamento e adensamento da planta e, portanto, maior resistência à seca e ao pisoteio das máquinas colheitadeiras.

“Nos últimos cinco anos diminuiu muito a produtividade da cana no Brasil devido à mecanização dos canaviais. A colheita mecanizada reduz a produtividade por causa do pisoteio das máquinas e com isso perde-se muito na hora da colheita e do plantio”, explicou Grassi.
“A cana-energia seria uma solução tanto para recuperar essa perda de produtividade causada pela mecanização, como também para ter uma cana mais robusta, com maior quantidade de biomassa para produção de etanol de segunda geração e outros produtos químicos, além de bioletricidade”, avaliou.
BBEST 2017


As tecnologias para melhoria dos processos de produção de etanol e de outros produtos a partir da biomassa serão um dos temas discutidos no Brazilian BioEnergy Science and Technology Conference (BBEST) 2017 – evento promovido pelo Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN), que ocorrerá entre os dias 17 e 19 de outubro, em Campos do Jordão.
A programação científica do evento abrangerá questões relativas às matérias-primas – como agronomia, melhoramento genético e biotecnologia de plantas energéticas –, além de motores e outros dispositivos de conversão, sustentabilidade e impactos ambientais e socioeconômicos.
Paralelamente à parte científica do evento, a BBEST 2017 contará com outras atividades visando promover uma maior colaboração entre o setor privado e a academia, tais como apresentações das estratégias de pesquisa, desenvolvimento e inovação (P&D&I) de empresas convidadas e rodadas de discussão entre empresas e academia.

Para essas atividades serão convidadas grandes e médias empresas do setor de bioenergia, além de startups.
A programação do evento também inclui palestras de pesquisadores do Brasil e do exterior, além de sessão de pôsteres e prêmio aos melhores trabalhos científicos apresentados pelos participantes.
Mais informações sobre a BBEST 2017: http://bbest.org.br.

sexta-feira, 13 de novembro de 2015

O Que É Fotossíntese?

Por: Marcus V. Cabral


A respiração é idêntica em animais e vegetais, no entanto, somente os vegetais são capazes de produzir sua própria glicose, sendo autótrofos “capazes de sintetizar seu próprio alimento.” O processo de produção da glicose é a fotossíntese.


O que é a Fotossíntese?: É o principal processo autotrófico e é realizada pelos seres clorofilados para produção de alimento (glicose). A glicose é produzida nos cloroplastos dos vegetais. Para que o processo ocorra, é necessária a presença de luz, água e gás carbônico.


Equação da fotossíntese:

6 CO2 + H2O ---- Glicose (C6H12O6) +6 O2


Essa equação mostra que, na presença de luz e clorofila, o gás carbônico e a água são convertidos em uma hexose (neste exemplo, a glicose), havendo liberação de oxigênio.

Os seres fotossintetizantes são fundamentais para a manutenção da vida em nosso planeta, pois são a base da maior parte das cadeias alimentares e produzem oxigênio. Incluem-se entre os organismos fotossintéticos as plantas verdes, algumas microalgas, as cianófitas (algas verde-azuladas) e diversas bactérias.


A Origem do Oxigênio


Em 1941, algumas experiências foram realizadas, demonstrando que o oxigênio liberado na fotossíntese é proveniente da molécula de água e não da molécula de gás carbônico.

A experiência que demonstrou a origem do oxigênio foi a seguinte: Uma alga verde chamada Chlorella foi exposta à água marcada com O18 (o O18 é um isótopo do O16, a forma mais comum de oxigênio).


Isótopos: são elementos com o mesmo número atônico, ou seja, o mesmo número de prótons.


Ao final da experiência, todo O18 apareceu no oxigênio liberado pela fotossíntese, não aparecendo na glicose produzida.

Por outro lado, quando a alga foi exposta ao gás carbônico marcado com O18, todo o O18 apareceu na glicose produzida e não no oxigênio liberado.

Observe que na equação abaixo o fato de todo o O2 liberado provir da água não é levado em consideração.


6 CO2 + 6 H2O ---- Glicose (C6H12O6) + 6 O2


Note que no lado direito da equação, temos a liberação de 12 átomos de oxigênio, presentes nas 6 moléculas de O2. No entanto, do lado esquerdo só existem 6 átomos de oxigênio nas moléculas de água.

Podemos concluir então que são necessárias pelo menos 12 moléculas de água para produzir 6 moléculas de oxigênio, tendo a formação ainda de 6 moléculas de água no final da reação.

A equação anterior está correta, porém, para enfatizar a proveniência do oxigênio, a equação da fotossíntese pode ser escrita da seguinte maneira:

6 CO2 + 12 H2O ---- Glicose (C612O6) + 6 O2 + 6 H2O