Prêmio Nobel 2019: Medicina, Química e Física

O CDQ… preparou um texto especial para nossos leitores. Reunimos pesquisadores das áreas de Biologia/Biomedicina, Física e Química para explicar as grandes descobertas que renderam os prêmios Nobel de Medicina, Física e Química de 2019. Aproveitem!

 

Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia – como nossas células percebem o oxigênio

Por Giordano W. Calloni – Dpto. de Biologia Celular, Embriologia e Genética – UFSC

© Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences

Em fevereiro de 2007, o time do Flamengo enfrenta na Bolívia, o Real de Potosí, em um campo de futebol localizado a cerca de 4.600 m de altitude. Apesar do empate, os jogadores do time brasileiro reclamam dos efeitos da altitude (alguns precisaram de máscaras de oxigênio para terminar a partida). Então, em maio, a FIFA, entidade máxima do futebol, decidiu vetar a realização de partidas internacionais em locais acima dos 2.500 m do nível do mar, por considerar desumano e desleal. Entretanto, em 2008, após disputas envolvendo diversas entidades e governos, a FIFA suspendeu o veto, “até que se conheçam os resultados completos de um estudo feito sobre a prática do futebol em condições extremas de temperatura, umidade e altura“. Pois bem, não será por falta de conhecimentos aprofundados que a FIFA deverá voltar a reconsiderar suas decisões. O prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia de 2019 foi concedido a três pesquisadores responsáveis por desvendar como as células “sentem” e adaptam-se aos diferentes níveis de oxigênio do meio ambiente. Os novos afortunados são os cientistas: William Kaelin, Jr., Sir Peter Ratcliffe, and Gregg Semenza. Mas o que esses três homens fizeram para merecer tal honraria? Quando humanos deslocam-se para altas altitudes, as variações de oxigênio no sangue são percebidas por células especializadas do fígado culminando na produção e liberação de um hormônio chamado eritropoietina (EPO). Esse hormônio, por sua vez, estimula a produção de mais células sanguíneas (hemácias) para compensar a baixa nos níveis do oxigênio das altas altitudes. Foi o desvendar dos mecanismos desse controle que garantiram o Nobel aos três cavalheiros em questão.

Prêmios Nobel de Física e Química – Da evolução do universo à estrutura do átomo

Por Paula Borges Monteiro Grupo de Estudos em Tópicos de Física – IFSC

Nos dias 8 e 9 de outubro, foram anunciados os prêmios Nobel de Física e Química 2019, respectivamente. O prêmio Nobel de Física foi dividido em dois para homenagear a contribuição teórica do físico James Peebles em Cosmologia Física e agraciar a descoberta de um exoplaneta orbitando uma estrela do tipo solar, pelos astrônomos Michel Mayor e Didier Queloz. O prêmio Nobel de Química foi concedido conjuntamente ao físico John Bannister Goodenough e aos químicos Michael Stanley Whittingham e Akira Yoshino, pelo desenvolvimento de baterias de íons de lítio.

© Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences

Começando pela Física, “De onde viemos?” e “Estamos sozinhos?” são exemplos de perguntas fundamentais na história da humanidade. Os cientistas premiados contribuíram para a nossa compreensão da história do universo e do lugar da Terra no Cosmo. Como diz a música de abertura da série The Big Bang Theory: “No início o universo era denso e quente/Após bilhões de anos houve a expansão e de repente/A terra esfriou, os autótrofos surgiram…” e enquanto isso, viajando pelo espaço, temos a radiação que codifica informações sobre essa evolução. A radiação cósmica de fundo é formada por ondas eletromagnéticas na frequência de micro-ondas, as mesmas que usamos para aquecer o leite ou fazer pipoca. Em seu estudo, Peebles desenvolveu modelos teóricos para prever a forma do Universo e tanto a quantidade de matéria quanto a de energia que o compõem, previsões essas que foram validadas com a posterior detecção da radiação. Conhecemos hoje 5% de toda a matéria e energia existente, sendo os 95% restantes conhecidos como matéria e energia escura.

Enquanto isso, Mayor e Queloz foram reconhecidos pela revelação, em 1995, do planeta 51 Pegasi b, um planeta que orbita uma estrela fora do nosso sistema solar. O 51 Pegasi b está a 50 anos-luz da Terra, com temperatura de 1.000oC. O planeta foi detectado quando, indo além de ideias preconcebidas, considerou-se possível uma órbita tão curta como a de quatro dias, mais de 90 vezes menor que a órbita da Terra em torno do Sol. Hoje mais de 4.000 exoplanetas são conhecidos.

© Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences

Voltando à Química, o desenvolvimento da bateria de lítio, atribuído aos três cientistas laureados, está no coração da eletrônica sem fio e da utilização de equipamentos que não utilizam combustíveis fósseis. O lítio é um elemento conhecido desde 1817, composto por três elétrons, três prótons e três nêutrons. Seu nome deriva do grego lithos que significa pedra, apesar de ser um dos elementos mais leves.

A bateria é um dispositivo que armazena certa quantidade de energia, a partir de uma reação química entre elementos químicos diferentes. As primeiras baterias produzidas possuíam chumbo ou níquel-cádmio em suas composições.

O desenvolvimento da bateria de lítio acompanhou questões políticas. Inicialmente, o apoio à pesquisa surgiu com a ameaça de esgotamento do petróleo, mas passou por momentos de dificuldades com a queda do preço do combustível, sendo o trabalho iniciado por Goodenough interrompido. Com a persistência de Whittingham as pesquisas foram retomadas e a bateria existente foi aprimorada com o estudo de novos materiais. Apesar da diminuição do interesse em investimentos em energia alternativa na época, as pesquisas de Yoshino representam a corrida pela tecnologia de baterias leves e recarregáveis no Japão. Em 1991, foram comercializadas as primeiras baterias de lítio. Hoje utilizadas em nosso dia-a-dia, as baterias são leves e possuem auto descarga relativamente baixa. É graças ao incentivo em pesquisa básica e tecnologia que temos acesso ao mundo e ao universo em nossas mãos.

Para saber mais acesse os arquivos abaixo, disponibilizados pela Fundação Alfred Nobel

Os fungos transformaram nosso Planeta

Por Marcela Monteiro & Elisandro Ricardo Drechsler dos Santos, Dpto. BOT-CCB, PPGFAP – UFSC

Plântula e sua rizosfera significativamente ampliada pelas hifas do fungo micorrízico. Fonte: Pinterest.

Os fungos, até a década de 60, eram equivocadamente classificados como plantas. Mais recentemente, o Reino Fungi vem recebendo a devida atenção, não só por ser um grupo único de organismos extremamente diversos, mas também por suas funções no meio ambiente.

Os fungos são responsáveis por serviços ecossistêmicos essenciais para manutenção do equilíbrio natural, tão importantes quanto a fotossíntese das plantas e algas. Dois destes importantes serviços merecem destaque. Um deles, e talvez o mais conhecido, é o fato de os fungos atuarem como decompositores naturais, sendo fundamentais na ciclagem de nutrientes, pois degradam potencialmente tudo ou quase tudo. O segundo que merece destaque, igualmente importante, mas menos conhecido é o fato de os fungos atuarem como micorrízicos, ou seja, são responsáveis por um sistema de conexão nas florestas, que envolve todas as relações de troca de nutrientes, químicos tóxicos e até mesmo de informações com e entre as plantas. Continuar lendo