On the Dynamics of the Adenylate Energy System: Homeorhesis vs Homeostasis

Biochemical energy is the fundamental element that maintains both the adequate turnover of the biomolecular structures and the functional metabolic viability of unicellular organisms. The levels of ATP, ADP and AMP reflect roughly the energetic status of the cell, and a precise ratio relating them was proposed by Atkinson as the adenylate energy charge (AEC). Under growth-phase conditions, cells maintain the AEC within narrow physiological values, despite extremely large fluctuations in the adenine nucleotides concentration. Intensive experimental studies have shown that these AEC values are preserved in a wide variety of organisms, both eukaryotes and prokaryotes. Here, to understand some of the functional elements involved in the cellular energy status, we present a computational model conformed by some key essential parts of the adenylate energy system. Specifically, we have considered (I) the main synthesis process of ATP from ADP, (II) the main catalyzed phosphotransfer reaction for interconversion of ATP, ADP and AMP, (III) the enzymatic hydrolysis of ATP yielding ADP, and (IV) the enzymatic hydrolysis of ATP providing AMP. This leads to a dynamic metabolic model (with the form of a delayed differential system) in which the enzymatic rate equations and all the physiological kinetic parameters have been explicitly considered and experimentally tested in vitro. Our central hypothesis is that cells are characterized by changing energy dynamics (homeorhesis). The results show that the AEC presents stable transitions between steady states and periodic oscillations and, in agreement with experimental data these oscillations range within the narrow AEC window. Furthermore, the model shows sustained oscillations in the Gibbs free energy and in the total nucleotide pool. The present study provides a step forward towards the understanding of the fundamental principles and quantitative laws governing the adenylate energy system, which is a fundamental element for unveiling the dynamics of cellular life.

Modelagem e avaliação comparativa dos métodos Luus-Jaakola e R2W aplicados na estimativa de parâmetros cinéticos de adsorção

As técnicas inversas têm sido usadas na determinação de parâmetros importantes envolvidos na concepção e desempenho de muitos processos industriais. A aplicação de métodos estocásticos tem aumentado nos últimos anos, demonstrando seu potencial no estudo e análise dos diferentes sistemas em aplicações de engenharia. As rotinas estocásticas são capazes de otimizar a solução em uma ampla gama de variáveis do domínio, sendo possível a determinação dos parâmetros de interesse simultaneamente. Neste trabalho foram adotados os métodos estocásticos Luus-Jaakola (LJ) e Random Restricted Window (R2W) na obtenção dos ótimos dos parâmetros cinéticos de adsorção no sistema de cromatografia em batelada, tendo por objetivo verificar qual método forneceria o melhor ajuste entre os resultados obtidos nas simulações computacionais e os dados experimentais. Este modelo foi resolvido empregando o método de Runge- Kutta de 4 ordem para a solução de equações diferenciais ordinárias.

Estimating reflectivity values from wind turbines for analyzing the potential impact on weather radar services

Locate full-text(opens in a new window)|View at Publisher| Export | Download | More... Atmospheric Measurement Techniques Volume 8, Issue 5, 27 May 2015, Pages 2183-2193 Estimating reflectivity values from wind turbines for analyzing the potential impact on weather radar services (Article) Angulo, I.a, Grande, O.a, Jenn, D.b, Guerra, D.a, De La Vega, D.a a University of the Basque Country (UPV/EHU), Bilbao, Spain b Naval Postgraduate School, Monterey, United States View references (28) Abstract The World Meteorological Organization (WMO) has repeatedly expressed concern over the increasing number of impact cases of wind turbine farms on weather radars. Current signal processing techniques to mitigate wind turbine clutter (WTC) are scarce, so the most practical approach to this issue is the assessment of the potential interference from a wind farm before it is installed. To do so, and in order to obtain a WTC reflectivity model, it is crucial to estimate the radar cross section (RCS) of the wind turbines to be built, which represents the power percentage of the radar signal that is backscattered to the radar receiver.

For the proposed model, a representative scenario has been chosen in which both the weather radar and the wind farm are placed on clear areas; i.e., wind turbines are supposed to be illuminated only by the lowest elevation angles of the radar beam.

This paper first characterizes the RCS of wind turbines in the weather radar frequency bands by means of computer simulations based on the physical optics theory and then proposes a simplified model to estimate wind turbine RCS values. This model is of great help in the evaluation of the potential impact of a certain wind farm on the weather radar operation.

Ultrabroadband infrared luminescence and optical amplification in bismuth-doped germanosilicate glass

This letter reports the ultrabroadband infrared luminescence from 1000- to 1700-nm wavelength range and demonstrate optical amplification at the second optical communication window in a novel bismuth-doped germanosilicate glass. The full-width at half-maximum of the luminescence is about 300 mn and the optical gain is larger than 1.37 within the wavelength region from 1272 to 1348 nm with pump power 0.97 W. This material could be useful to fabricate ultrabroadband optical fiber amplifiers.

Broadband optical amplification near 1300 nm in bismuth-doped germanate glass

In this paper, we present the broadband optical amplification in bismuth-doped germanate glass, at the second telecommunication window when excited with 808 nm and 980 nm laser diodes, respectively. The amplification range is from 1272 nm to 1348 nm wavelength, which is within the O-band of silica fiber communication. This bismuth-doped glass can be used as ultra broadband amplification material for wavelength-division-multiplexing (WDM) at the second telecommunication window.

Stability against crystallization and spectroscopic properties of Tm3+ doped fluorophosphate glasses

Fluorophosphate glasses with various content of Al(PO3)(3) were prepared. With the increment of Al(PO3)(3) content, density decreases while refractive index increases, and transition temperature, crystallization peak temperature and melt temperature increase which were suggested by differential scanning calorimetry. These glasses exhibit the best stability against crystallization with 7-9 mol'Yo Al(PO3)(3) content. Normalized Raman spectra were used to analyze structure and phonon state. The increment of Al(PO3)(3) content does not affect phonon energy but results in the augment of phonon density. Absorption spectra were measured. H-3(6) -> F-3(4) transition exhibits absorption at L band of the third communication window. Compared with the energy of Tm3+ excited states in other glass system, F-3(4) energy of Tm3+ in these glasses is considerable higher and H-3(4) energy is considerable lower, and it can be predicted that emission band of H-3(4) -> F-3(4) transition is close to the amplified band of gain-shift Tm3+ doped fiber amplifier. Analyses of Judd-Ofelt theory suggest when Al(PO3)(3) content is no more than 7 mol%, Judd-Ofelt parameters Omega(t) and the lifetime of H-3(4) energy level of TM3+ vary little with the increment of Al(PO3)(3) content, and when Al(PO3)(3) content is more than 7 mol%, Omega(2) and Omega(6) increase and radiative lifetime of H-3(4) energy level of Tm3+ drops sharply with the increment of Al(PO3)(3) content. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Novel lithium-barium-lead-bismuth glasses

New lithium-barium-lead-bismuth glasses with low OH- concentration have been obtained. The role of the different components in the glass formation has been explored from the thermal, density, and refractive index measurements. The T-g, T-x, and T-x-T-g values of these glasses are in the range of 358-400, 453-575, and 87-197 degreesC, respectively. The densities (p) and refractive indices of these glasses are mainly affected by Bi2O3 and PbO contents. A wide transmitting window from visible to infrared (IR) regions for some compositions of these glasses has been observed, which makes them appealing candidates for different optical applications such as upconverting phosphors, new laser materials, optical waveguides, and crystal-free fibre drawing. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Modelagem computacional aplicada na estimação de parâmetros cinéticos em processos químicos e cromatográficos

A estimação de parâmetros cinéticos em processos químicos e cromatográficos utilizando técnicas numéricas assistidas por computadores tem conduzido para melhoria da eficiência e o favorecimento da compreensão das fenomenologias envolvidas nos mesmos. Na primeira parte deste trabalho será realizada a modelagem computacional do processo de produção de biodiesel via esterificação, sendo que, o método de otimização estocástica Random Restricted Window (R2W) será correlacionado com os dados experimentais da produção de biodiesel a partir da esterificação do ácido láurico com etanol anidro na presença do catalisador ácido nióbico (Nb2O5). Na segunda parte do mesmo será realizada a modelagem computacional do processo de cromatografia de adsorção (batch process) onde serão correlacionados os dados provenientes dos modelos cinéticos de HASHIM, CHASE e IKM2 com os dados experimentais da adsorção de amoxicilina com quitosana, e também serão correlacionados os dados experimentais da adsorção de Bovine Serum Albumin (BSA) com Streamline DEAE com os dados provenientes de uma nova aplicação do método R2W mediante a implementação de um modelo cinético reversível. Ademais, as constantes cinéticas para cada processo supracitado serão estimadas levando em consideração o valor mínimo da função resíduos quadrados.

Infrared broadband emission of bismuth-doped barium-aluminum-borate glasses

We report near infrared broadband emission of bismuth-doped barium-aluminum-borate glasses. The broadband emission covers 1.3 mum window in optical telecommunication systems. And it possesses wide full width at half maximum (FWHM) of similar to 200nm and long lifetime as long as 350 mus. The luminescent properties are quite sensitive to glass compositions and excitation wavelengths. Based on energy matching conditions, we suggest that the infrared emission may be ascribed to P-3(1) --> P-3(0) transition of Bi+. The broad infrared emission characteristics of this material indicate that it might be a promising candidate for broadband optical fiber amplifiers and tunable lasers. (C) 2005 Optical Society of America.

Da homeopatia à medicina chinesa: a trajetória dos pontos de Weihe

Esta dissertação de mestrado é um estudo de natureza sócio-histórico que constrói a trajetória do sistema de Pontos de Weihe, um sistema médico minoritário, cuja origem encontra-se na Homeopatia, porém, seu desenvolvimento o levou de encontro a Acupuntura. Esse estudo tem como objetivo inserir seu objeto de análise na discussão de questões pertinentes ao desenvolvimento conceitual da Homeopatia. Sendo um sistema médico complexo, a racionalidade médica homeopática possui seis dimensões, a saber: morfologia (ou anatomia), dinâmica vital (ou fisiologia), doutrina, diagnóstico, terapêutica e cosmologia. Destas, a dimensão da morfologia e o exame físico da dimensão diagnóstica são compartilhados com a biomedicina, enquanto, as demais, baseiam-se no para digma vitalista, ainda que nem todas tenham sido desenvolvidas conceitualmente e encontrem-se apenas implícitas. Tal situação conferiu à Homeopatia a denominação de racionalidade médica híbrida. Este estudo parte do pressuposto que a Homeopatia é um sistema médico ainda em construção e que deve caminhar para o desenvolvimento conceitual de suas dimensões tendo como elemento norteador sua natureza vitalista. Portanto, espera-se que, ao resgatar-se a história do sistema de Pontos de Weihe, crie-se a possibilidade de repensar a morfologia homeopática, de forma que, ela possa expressar o movimento da força vital na saúde e no adoecimento. Espera-se, também, que, ao revelar uma colaboração possível da Medicina Chinesa, racionalidade médica que compartilha com a Homeopatia o paradigma vitalista, abra-se a possibilidade de repensar a base conceitual da dinâmica vital homeopática. Buscar uma sistematização da dinâmica vital, ao mesmo tempo, compatível com o paradigma vitalista e agregadora dos elementos centrais do pensamento homeopático é passo importante no desenvolvimento desta racionalidade, pois, permite que se parta de um mesmo esquema conceitual, e portanto, de uma mesma base paradigmática, em direção a criação de outros sistemas diagnósticos que concorram com o diagnóstico medicamentoso e o confirmem. Utilizou-se, como fontes primárias e secundárias para a construção da trajetória dos Pontos de Weihe, artigos e livros de Weihe e seus discípulos que, sofreram uma tradução livre do idioma original, o alemão, para o português. O substrato conceitual empregado foram as reflexões de George Canguilhem a respeito da história que se desvia dos obstáculos que impedem sua linearidade, comprometendo a compreensão das descobertas científicas como determinadas por suas condições de aparecimento, transfigurando-as no aparecimento puro daquilo que deveria ser.

Cybervictimization by cyberbullying: children at risk and children as risk

Cybercrime in general derives from a series of events and factors that converge to foster this phenomenon. After an introduction, the reader will find four chapters. The first one provides a contextualization with background information. The changes in socioeconomic life and the accessibility and reach of the new technologies are assessed. The focus is set on the use of the internet and its far-reaching implications including the responses of national and international institutions. Nowadays, the internet is the window to current affairs whereby the social world is projected, and this idea becomes clear throughout the text. The second chapter deals with factors of patterns of cyberbullying. The third one is concentrated on the impact of cyberbullying and the concept of harm. The final one tackles the possibilities of recovery and resilience. All this allows us to draw some general conclusions. The work ends with a list of references and several annexes that help to understand in depth some of the points discussed throughout the text.

O Impacto da colocação secundária na performance das firmas

O objetivo do presente trabalho foi examinar o desempenho das firmas em períodos próximos à realização da colocação secundária, perfazendo uma análise das pesquisas relatadas sobre o evento. Como constatado na literatura, os agentes alienam sua participação acionária por motivos diversos e, dependendo do tipo de informação que o alienante possui, a performance das ações e operacional das firmas tendem a ser robusto em momentos próximos ao fenômeno e fraco conforme vai se distanciando do mesmo. Foi a demonstração dessa repercussão que se buscou comprovar nesse trabalho, tratando de diferenciar os efeitos no mercado quando a venda é feita por um detentor de informação privilegiada da que é realizada por um alienante que não detém esse tipo de informação. O que se depreende da literatura é que os agentes no momento da venda de suas ações tendem a se aproveitar da janela de oportunidade. Apresentando ainda as teorias levantadas sobre o tema, percebe-se que elas possuem um poder de explicação sobre o que ocorre no mercado de capitais no momento da distribuição secundária.

Abundance of harbor porpoise (Phocoena phocoena) in three Alaskan regions, corrected for observer errors due to perception bias and species misidentification, and corrected for animals submerged from view

Estimating the abundance of cetaceans from aerial survey data requires careful attention to survey design and analysis. Once an aerial observer perceives a marine mammal or group of marine mammals, he or she has only a few seconds to identify and enumerate the individuals sighted, as well as to determine the distance to the sighting and record this information. In line-transect survey analyses, it is assumed that the observer has correctly identified and enumerated the group or individual. We describe methods used to test this assumption and how survey data should be adjusted to account for observer errors. Harbor porpoises (Phocoena phocoena) were censused during aerial surveys in the summer of 1997 in Southeast Alaska (9844 km survey effort), in the summer of 1998 in the Gulf of Alaska (10,127 km), and in the summer of 1999 in the Bering Sea (7849 km). Sightings of harbor porpoise during a beluga whale (Phocoena phocoena) survey in 1998 (1355 km) provided data on harbor porpoise abundance in Cook Inlet for the Gulf of Alaska stock. Sightings by primary observers at side windows were compared to an independent observer at a belly window to estimate the probability of misidentification, underestimation of group size, and the probability that porpoise on the surface at the trackline were missed (perception bias, g(0)). There were 129, 96, and 201 sightings of harbor porpoises in the three stock areas, respectively. Both g(0) and effective strip width (the realized width of the survey track) depended on survey year, and g(0) also depended on the visibility reported by observers. Harbor porpoise abundance in 1997–99 was estimated at 11,146 animals for the Southeast Alaska stock, 31,046 animals for the Gulf of Alaska stock, and 48,515 animals for the Bering Sea stock.

Análise de desempenho do protocolo TCP em Redes LTE.

O crescimento dos serviços de banda-larga em redes de comunicações móveis tem provocado uma demanda por dados cada vez mais rápidos e de qualidade. A tecnologia de redes móveis chamada LTE (Long Term Evolution) ou quarta geração (4G) surgiu com o objetivo de atender esta demanda por acesso sem fio a serviços, como acesso à Internet, jogos online, VoIP e vídeo conferência. O LTE faz parte das especificações do 3GPP releases 8 e 9, operando numa rede totalmente IP, provendo taxas de transmissão superiores a 100 Mbps (DL), 50 Mbps (UL), baixa latência (10 ms) e compatibilidade com as versões anteriores de redes móveis, 2G (GSM/EDGE) e 3G (UMTS/HSPA). O protocolo TCP desenvolvido para operar em redes cabeadas, apresenta baixo desempenho sobre canais sem fio, como redes móveis celulares, devido principalmente às características de desvanecimento seletivo, sombreamento e às altas taxas de erros provenientes da interface aérea. Como todas as perdas são interpretadas como causadas por congestionamento, o desempenho do protocolo é ruim. O objetivo desta dissertação é avaliar o desempenho de vários tipos de protocolo TCP através de simulações, sob a influência de interferência nos canais entre o terminal móvel (UE User Equipment) e um servidor remoto. Para isto utilizou-se o software NS3 (Network Simulator versão 3) e os protocolos TCP Westwood Plus, New Reno, Reno e Tahoe. Os resultados obtidos nos testes mostram que o protocolo TCP Westwood Plus possui um desempenho melhor que os outros. Os protocolos TCP New Reno e Reno tiveram desempenho muito semelhante devido ao modelo de interferência utilizada ter uma distribuição uniforme e, com isso, a possibilidade de perdas de bits consecutivos é baixa em uma mesma janela de transmissão. O TCP Tahoe, como era de se esperar, apresentou o pior desempenho dentre todos, pois o mesmo não possui o mecanismo de fast recovery e sua janela de congestionamento volta sempre para um segmento após o timeout. Observou-se ainda que o atraso tem grande importância no desempenho dos protocolos TCP, mas até do que a largura de banda dos links de acesso e de backbone, uma vez que, no cenário testado, o gargalo estava presente na interface aérea. As simulações com erros na interface aérea, introduzido com o script de fading (desvanecimento) do NS3, mostraram que o modo RLC AM (com reconhecimento) tem um desempenho melhor para aplicações de transferência de arquivos em ambientes ruidosos do que o modo RLC UM sem reconhecimento.

Caracterização da matéria orgânica potencialmente geradora de petróleo e seu posicionamento bioestratigráfico, com base em palinologia e palinofácies da Formação Pojuca - Bacia do Recôncavo

O presente estudo baseou-se na análise do conteúdo orgânico de 173 amostras da Formação Pojuca, provenientes dos furos de sondagem 9-FBA-65-BA e 9-FBA-79-BA perfurados na Bacia do Recôncavo. Neste trabalho procedeu-se a um estudo integrando, resultados palinológicos, palinofaciológicos e de geoquímica orgânica com base nos dados de teores de Carbono Orgânico Total (COT) e de pirólise Rock-Eval. A associação palinoflorística identificada indica um paleoambiente dominantemente continental, composto por um sistema fluvial deltaico-lacustre, sob um clima quente e árido. Tal associação enquadra-se àquelas observadas nas bacias do Nordeste brasileiro e insere-se nas características das associações pertencentes à Província Microflorística Dicheiropollis (ex WASA). Foram identificadas 55 espécies de palinomorfos, incluindo grãos de pólen e esporos. A identificação das espécies, Dicheiropollis etruscus e Vitreisporites pallidus permitiu posicionar o intervalo analisado na Biozona Vitreisporites pallidus, considerada como de idade Aratu. Por meio de observação em microscopia óptica com luz branca transmitida e luz ultravioleta; e le-BA, caracterizando um conteúdo orgânico na janela de geração de hidrocarbonetos. Com base nos resultados de pirólise Rock-Eval, verificou-se que a Formação Pojuca, na área, é constituída vando-se em conta os tipos e o grau de preservação da matéria orgânica, foi possível individualizar três palinofácies distintas. As análises quantitativas do conteúdo orgânico mostram uma mistura de material orgânico de origem alóctone, representado por grãos de pólen, esporos e fitoclastos e autóctone dominada por material orgânico amorfo. As mais altas fluorescências são observadas nas Palinofácies 1 e 2, indicando um ambiente mais reduto r à época de sedimentação, destes estratos. Os dados de ICE apresentam valores de maturação de 5 para os sedimentos atravessados pelo poço 9-FBA-65-BA e 6,5-7 para o poço 9-FBA-79 na sua quase totalidade por matéria orgânica do tipo II, rica em hidrogênio e pobre em oxigênio, correspondendo ao um tipo de matéria orgânica propícia à geração de hidrocarbonetos líquidos e gasosos. Os níveis 3 e 4, localizados nas Palinofácies 1 e 2 do poço 9-FBA-79-BA apresentam valores de COT superiores a 1,5%, e considerando os dados de pirólise Rock-Eval, nota-se que estes intervalos são os que oferecem um maior potencial gerador, já que os valores de S2 excedem a 5,0 mg HC/g de rocha, além de valores de IH superiores a 200 e atingindo 600.