Aplicação da equação de Poisson-Boltzmann ao cálculo de propriedades dependentes do pH em proteínas

The ability of biomolecules to catalyze chemical reactions is due chiefly to their sensitivity to variations of the pH in the surrounding environment. The reason for this is that they are made up of chemical groups whose ionization states are modulated by pH changes that are of the order of 0.4 units. The determination of the protonation states of such chemical groups as a function of conformation of the biomolecule and the pH of the environment can be useful in the elucidation of important biological processes from enzymatic catalysis to protein folding and molecular recognition. In the past 15 years, the theory of Poisson-Boltzmann has been successfully used to estimate the pKa of ionizable sites in proteins yielding results, which may differ by 0.1 unit from the experimental values. In this study, we review the theory of Poisson-Boltzmann under the perspective of its application to the calculation of pKa in proteins.

Magneto-V1: um programa para o cálculo de correções diamagnéticas e de momentos magnéticos efetivos

A new computer program has been developed to help the users of force methods for magnetic moment determination. It provides a user-friendly interface for the calculation of corrected magnetic susceptibilities of paramagnetic materials and enables the user to simulate a number of chemical formulations for the sample under study. The program is written in the Perl scripting language and runs on a Unix platform.

Identificação de substâncias em análise toxicológica sistemática utilizando um sistema informatizado para cálculo de parâmetros cromatográficos e busca em bases de dados

In spite of the availability of large databases of chromatographic data on several standardized systems, one major task in systematic toxicological analysis remains, namely how to handle the experimental data and retrieve data from the large available databases in a meaningful and productive way. To achieve this purpose, our group proposed an Internet-based tool using previously published STA databases, which interlaboratorial reproducibility tests have already evaluated. The developed software has the capability to calculate corrected chromatographic parameters, after the input of data obtained with standard mixtures of calibrators, and search the databases, currently incorporating TLC, color reactions, GC and HPLC data. At the end of the process, a list with candidate substances and their similarity indexes is presented.

Implementação computacional do modelo carga-fluxo de carga-fluxo de dipolo para cálculo e interpretação das intensidades do espectro infravermelho

The first computational implementation that automates the procedures involved in the calculation of infrared intensities using the charge-charge flux-dipole flux model is presented. The atomic charges and dipoles from the Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) model was programmed for Morphy98, Gaussian98 and Gaussian03 programs outputs, but for the ChelpG parameters only the Gaussian programs are supported. Results of illustrative but new calculations for the water, ammonia and methane molecules at the MP2/6-311++G(3d,3p) theoretical level, using the ChelpG and QTAIM/Morphy charges and dipoles are presented. These results showed excellent agreement with analytical results obtained directly at the MP2/6-311++G(3d,3p) level of theory.

Comparação entre métodos compostos no cálculo de afinidades por próton e elétron em sistemas moleculares

The CBS-4M, CBS-QB3, G2, G2(MP2), G3 and G3(MP2) model chemistry methods have been used to calculate proton and electron affinities for a set of molecular and atomic systems. Agreement with the experimental value for these electronic properties is quite good considering the uncertainty in the experimental data. A comparison among the six theories using statistical analysis (average value, standard deviation and root-mean-square) showed a better performance of CBS-QB3 to obtain these properties.

Cálculo do volume na equação de van der Waals pelo método de cardano

Analytical solutions of a cubic equation with real coefficients are established using the Cardano method. The method is first applied to simple third order equation. Calculation of volume in the van der Waals equation of state is afterwards established. These results are exemplified to calculate the volumes below and above critical temperatures. Analytical and numerical values for the compressibility factor are presented as a function of the pressure. As a final example, coexistence volumes in the liquid-vapor equilibrium are calculated. The Cardano approach is very simple to apply, requiring only elementary operations, indicating an attractive method to be used in teaching elementary thermodynamics.

Constantes de acidez de ácidos dipróticos a partir de titulações potenciométricas: ilustração dos princípios do cálculo através da construção de um algoritmo muito simples

This work describes the creation of an very simple calculation algorithm, based in basic chemical and mathematic principles, for the calculation of weak diprotic acid dissociation constants as, for example, amino acids, from potentiometric titrations. For an easier understanding of the algorithm the logical reasoning of this calculus is schematized in a diagram of blocks. In the second part of the work the algorithm is applied to an Excel calculation sheet to determine the dissociation constants of Nicotinic Acid and Glycine, from the respective potentiometric titration curves. The values obtained using this algorithm are compared with those estimated by Hyperquad2008 (program generally used for this type of calculus) and also with the values of a stability constants database.

Estudo comparativo envolvendo três métodos de cálculo de custo operacional do caminhão bitrem

O presente trabalho trata do estudo comparativo de três metodologias utilizadas para o cálculo do custo operacional de veículos de transporte florestal, a saber: FAO - América do Norte, FAO/ECE/KWF e Battistella/Scânia. Para tanto, considerou-se um caminhão bitrem, um dos mais utilizados no transporte de carga florestal no Brasil. Nos dois primeiros métodos, o custo foi calculado por hora efetiva de trabalho (he), sendo no último calculado por quilômetro (km), em que se utilizou um fator para converter o custo de km em custo por hora efetiva de trabalho (he). O custo operacional, no método FAO - América do Norte e FAO/ECE/KWF foi dado pelo somatório dos seguintes custos: de maquinário (custos fixos e variáveis), administrativo (custo de administração) e de pessoal (custo de mão-de-obra). No método Battistella/Scânia, esse custo foi resultante do somatório dos custos de maquinário e administrativo. O método FAO - América do Norte foi o mais expressivo em termos de custo operacional (US$ 50,47/he), sendo o mais indicado no caso em estudo, em razão, principalmente, da grande aproximação em relação ao custo real. O custo de maquinário representou mais de 85% do custo total em todas as metodologias, destacando-se o custo variável devido ao alto custo do combustível. Observou-se que o custo operacional apresentou valores distintos, uma vez que nesses métodos se utilizam fórmulas diferenciadas num mesmo custo.

Influência do cálculo de depreciação no imposto de renda e no fluxo de caixa de uma atividade de transporte florestal

Este trabalho buscou ilustrar um cenário de alternativas na cobrança de impostos, baseado em diferentes métodos de depreciação. A referência foi a atividade de transporte florestal, sendo o estudo desenvolvido para o caminhão bitrem. O fluxo de caixa foi calculado antes e depois dos impostos, sendo estes determinados com base num porcentual incidido sobre a renda tributável, que variou em função das metodologias utilizadas no cálculo da depreciação. Após a elaboração do fluxo de caixa pós-impostos, realizou-se um estudo econômico utilizando o Valor Presente Líquido (VPL). O impacto do imposto de renda ocasionou retrações na VPL de 53,36%, 52,22%, 50,54%, 48,07% e 47,72% quando se consideraram, respectivamente, os seguintes métodos de depreciação: soma inversa dos dígitos, fundo de renovação, linear, exponencial e soma dos dígitos. A metodologia mais compatível para o bitrem foi a mesma que apresentou maior VPL (soma dos dígitos), indicando que o método adotado pelo governo pode acarretar sobrecarga tributária. Isso reflete a necessidade de se estabelecerem critérios mais justos na cobrança de impostos, através da adoção de metodologias mais adequadas às realidades dos equipamentos.

Rigidez do papelão ondulado: comparação entre resultados experimentais e os obtidos por cálculo analítico

Embalagens de papelão ondulado para produtos hortícolas têm como função principal a proteção do produto. O dimensionamento de uma embalagem de papelão requer o conhecimento da rigidez à flexão, que depende dos módulos de elasticidade dos elementos que o constituem. Este trabalho teve por objetivo calcular, a partir da caracterização física do papelão em laboratório, o módulo de elasticidade por diferentes métodos, comparando os resultados com os valores obtidos experimentalmente. Dez corpos de prova de cada um dos papéis selecionados para este estudo foram testados na direção de fabricação e na direção transversal. A resistência à tração dos papéis, capa e miolo, utilizada para calcular a rigidez, foi determinada em máquina universal de ensaios. Para a obtenção da rigidez à flexão, foi realizado o teste de quatro pontos. Foi observada expressiva variação entre os métodos pelos quais se obtêm os módulos de elasticidade que reflete nos valores de rigidez da estrutura. Os valores de rigidez obtidos experimentalmente foram sempre superiores aos valores obtidos por cálculos analíticos. Essa diferença pode ser atribuída a dois fatores conjugados: o processo de fabricação que confere maior rigidez do que os componentes isoladamente, e o outro componente é a adição de camada adesiva que não é levada em consideração nos cálculos analíticos.

Metodologia para cálculo rápido das dimensões de pneus de tratores agrícolas

Os primeiros tratores agrícolas utilizavam como elementos de locomoção rodas metálicas com garras. Diante da impossibilidade de circular por estradas, os danos provocados sobre os caminhos e o recalque em solo desagregado tornaram necessária a busca de outros materiais para os rodados dos tratores. Os rodados pneumáticos, ao se deformarem, adaptam-se melhor às irregularidades do terreno, aumentando a capacidade trativa e a comodidade para o operador. A diminuição da lastragem, substituída por cargas dinâmicas induzidas por transferência de peso, melhora ainda mais o desempenho das rodas no solo, convertendo-as em verdadeiros pontos de apoio. Apesar de toda evolução experimentada pelos rodados, os mesmo oferecem diversas opções técnicas que nem sempre são aproveitadas, pois nem todos os rodados disponíveis no mercado são apropriados para qualquer aplicação. O tamanho, as características técnicas, a pressão de inflação, etc. determinam o comportamento e a durabilidade. Assim, um rodado sobrecarregado tem pouca vida útil; por outro lado, o pensamento contrário onera o produto, uma vez que a falta de peso pode chegar a prejudicar sua função precípua, ressaltando-se que, ao não apoiar toda a banda de rodagem, pode-se aumentar a patinagem. Pelo exposto, torna necessário selecionar adequadamente o rodado para determinada aplicação e procurar que seu uso em cada momento, ocorra em condições que proporcionem melhores benefícios e maio durabilidade.

Desenvolvimento e validação de um modelo matemático para o cálculo da área superficial de frangos de corte

A área superficial de frangos de corte é importante parâmetro de entrada em modelos de transferência de calor e massa. Dessa forma, o presente trabalho teve o objetivo de desenvolver e validar modelo matemático empírico para estimar a área superficial (As) de frangos de corte. Para a realização desta pesquisa, foram utilizadas 84 aves de corte da linhagem Ross, sendo 37 machos e 47 fêmeas, com animais abrangendo todo o período da fase de criação. Em cada teste realizado em laboratório, uma ave, aleatoriamente selecionada, teve as suas dimensões (comprimento, largura e altura) e massa corporal avaliadas. A pele com penas da ave foi retirada para a determinação da As. Parte dos dados foi usada para ajuste da equação para a determinação da As e parte para a validação. Os resultados mostraram que a equação empírica para a determinação da As é estatisticamente significativa (P<0,0001) e apresenta coeficiente de determinação (r²) de 0,9886, sendo posteriormente validada pelo teste t (P>0,05).

Validação de um modelo de cálculo por elementos finitos do chassi de uma semeadora de quatro linhas

O comportamento estrutural estático de um chassi experimental de semeadora de quatro linhas para agricultura familiar foi testado, utilizando-se da técnica numérica de Análise de Elementos Finitos, onde se levou em consideração os esforços a que a máquina em questão estaria sujeita, quando suspensa do chão, pelos três pontos de engate do trator. Para a validação do modelo usado pelo software SolidWorks Simulation, submeteu-se um protótipo em escala real do chassi a carregamentos de forças verticais, a fim de comparar os deslocamentos reais da estrutura com os deslocamentos calculados pelo software. Dois estudos foram feitos do modelo para o cálculo dos deslocamentos da estrutura: no primeiro, não foram incluídos os suportes dos engates dos três pontos no cálculo, e os deslocamentos medidos não foram comparáveis com os calculados. No segundo estudo, quando foram incluídos os engates no cálculo, verificou-se que os resultados foram comparáveis com os obtidos na prática. Concluiu-se, portanto, que o segundo estudo é válido e que os cálculos da estrutura do chassi que foram realizados pelo software são confiáveis.

Cálculo biliar "perdido": um novo problema para o ginecologista na abordagem do abdome agudo?

Os autores relatam o caso de uma paciente com 35 anos de idade, submetida à colecistectomia videolaparoscópica há 1 ano e que apresentou quadro sugestivo de salpingite aguda com abscesso. Durante a laparotomia notou-se um abscesso que era limitado anteriormente pelo peritônio parietal e músculo reto anterior direito do abdome, e posteriormente pelo corno uterino e pelo ligamento redondo à direita. Neste abscesso havia estrutura a seguir identificada como cálculo biliar. São discutidos os aspectos relacionados à patogenia, tratamento e prevenção desta complicação que vem sendo relatada com freqüência em virtude do maior uso da cirurgia laparoscópica.

Cálculo do volume de sangue necessário para a correção da anemia fetal em gestantes isoimunizadas

OBJETIVO: obter uma equação capaz de estimar o volume de concentrado de hemácias a ser infundido para correção da anemia em fetos de gestantes portadoras de isoimunização pelo fator Rh, baseado em parâmetros alcançados durante a cordocentese prévia à transfusão intra-uterina. MÉTODOS: em estudo transversal, foram analisadas 89 transfusões intra-uterinas para correção de anemia em 48 fetos acompanhados no Centro de Medicina Fetal do Hospital das Clínicas da Universidade Federal de Minas Gerais. A idade gestacional mediana, no momento da cordocentese, foi de 29 semanas e a média de procedimentos por feto foi de 2,1. A hemoglobina fetal foi dosada antes e após a cordocentese, sendo verificado o volume de concentrado de hemácias transfundido. Para determinação de uma fórmula para estimar o volume sanguíneo necessário para correção da anemia fetal, tomou-se como base o volume necessário para elevar em 1 g% a hemoglobina fetal (diferença entre a concentração de hemoglobina final e a inicial, dividida pelo volume transfundido) e o volume de quanto seria necessário para se atingir 14 g%, em análise de regressão múltipla. RESULTADOS: a concentração da hemoglobina pré-transfusional variou entre 2,3 e 15,7 g%. A prevalência de anemia fetal (Hb<10 g%) foi de 52%. A equação de regressão obtida para determinação do volume de sangue necessário para alcançar a concentração de Hb de 14 g% foi: volume para transfusão (mL)=18,2 - 13,4 x hemoglobina pré-transfusão intra-uterina + 6,0 x idade gestacional em semanas. Está fórmula foi estatisticamente significativa (p<0,0001). CONCLUSÕES: o estudo mostrou que é possível estimar o volume transfusional necessário para correção da anemia fetal, baseando-se em parâmetros de fácil obtenção: idade gestacional e valor da hemoglobina pré-transfusional.