Surface Studies of Thiolate Adsorbates on Some Metals

The results and discussions in this thesis are based on my studies about selfassembled thiol layers on gold, platinum, silver and copper surfaces. These kinds of layers are two-dimensional, one molecule thick and covalently organized at the surface. They are an easy way to modify surface properties. Self-assembly is today an intensive research field because of the promise it holds for producing new technology at nanoscale, the scale of atoms and molecules. These kinds of films have applications for example, in the fields of physics, biology, engineering, chemistry and computer science. Compared to the extensive literature concerning self-assembled monolayers (SAMs) on gold, little is known about the structure and properties of thiolbased SAMs on other metals. In this thesis I have focused on thiol layers on gold, platinum, silver and copper substrates. These studies can be regarded as a basic study of SAMs. Nevertheless, an understanding of the physical and chemical nature of SAMs allows the correlation between atomic structure and macroscopic properties. The results can be used as a starting point for many practical applications. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and synchrotron radiation excited high resolution photoelectron spectroscopy (HR-XPS) together with time-offlight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) were applied to investigate thin organic films formed by the spontaneous adsorption of molecules on metal surfaces. Photoelectron spectroscopy was the main method used in these studies. In photoelectron spectroscopy, the sample is irradiated with photons and emitted photoelectrons are energy-analyzed. The obtained spectra give information about the atomic composition of the surface and about the chemical state of the detected elements. It is widely used in the study of thin layers and is a very powerful tool for this purpose. Some XPS results were complemented with ToF-SIMS measurements. It provides information on the chemical composition and molecular structure of the samples. Thiol (1-Dodecanethiol, CH3(CH2)11SH) solution was used to create SAMs on metal substrates. Uniform layers were formed on most of the studied metal surfaces. On platinum, surface aligned molecules were also detected in investigations by XPS and ToF-SIMS. The influence of radiation on the layer structure was studied, leading to the conclusion that parts of the hydrocarbon chains break off due to radiation and the rest of the layer is deformed. The results obtained showed differences depending on the substrate material. The influence of oxygen on layer formation was also studied. Thiol molecules were found to replace some of the oxygen from the metal surfaces.

Avaliação da estabilidade oxidativa do óleo bruto de açaí (Euterpe oleracea) na presença de compostos fenólicos puros ou de extratos vegetais amazônicos

A final 241 µM of ascorbyl palmitate and 555 µM of the following antioxidants separately: BHA, myricetin and quercetin standards, and extracts of Byrsonima crassifolia, Inga edulis or Euterpe oleracea, were added to crude açai oil and submitted to the oxidation process at 60 ºC for 11 days. Among the antioxidants used, only the myricetin standard showed the ability to defer the oxidation process until the third day of treatment. B. crassifolia, I. edulis and E. oleracea extracts showed no preventive capacity against the oxidation process, despite their high concentration phenolic compounds and antioxidant activities.

Transgenic passionfruit expressing RNA derived from Cowpea aphid-borne mosaic virus is resistant to passionfruit woodiness disease

Sixteen transgenic yellow passionfruit (Passiflora spp.) plants (R0) were obtained which express a non-translatable transgenic RNA corresponding to the 3' region of the NIb gene and the 5' region of the CP gene, derived from the genome of a Brazilian isolate of Cowpea aphid-borne mosaic virus (CABMV). The transgenic plants were propagated by stem cuttings and challenged by sap inoculation with isolates CABMV-MG1 and CABMV-PE1. One transgenic plant (TE5-10) was resistant to the isolate CABMV-MG1, but susceptible to CABMV-PE1. The remaining transgenic plants developed systemic symptoms, equal to non-transformed plants, when inoculated with either isolate. The absence of virus in TE5-10 plants was confirmed by indirect ELISA. Transcription analysis of the transgene demonstrated that the TE5-10 plant did not accumulate transgenic mRNA, even before inoculation. After inoculation, viral RNA was only detected in plants inoculated with CABMV-PE1. These results confirm that the transgenic plant TE5-10 is resistant to isolate CABMV-MG1, and suggest that the resistance mechanism is post-transcriptional gene silencing, which is already activated in the transgenic plants before virus inoculation.

The Sottunga-Jurmo shear zone : structure and deformation history of a crustal-scale ductile shear zone in SW Finland

The aim of this study is to gain a better understanding of the structure and the deformation history of a NW-SE trending regional, crustal-scale shear structure in the Åland archipelago, SW Finland, called the Sottunga-Jurmo shear zone (SJSZ). Approaches involving e.g. structural geology, geochronology, geochemistry and metamorphic petrology were utilised in order to reconstruct the overall deformation history of the study area. The study therefore describes several features of the shear zone including structures, kinematics and lithologies within the study area, the ages of the different deformation phases (ductile to brittle) within the shear zone, as well as some geothermobarometric results. The results indicate that the SJSZ outlines a major crustal discontinuity between the extensively migmatized rocks NE of the shear zone and the unmigmatised, amphibolite facies rocks SW of the zone. The main SJSZ shows overall dextral lateral kinematics with a SW-side up vertical component and deformation partitioning into pure shear and simple shear dominated deformation styles that was intensified toward later stages of the deformation history. The deformation partitioning resulted in complex folding and refolding against the SW margin of the SJSZ, including conical and sheath folds, and in a formation of several minor strike-slip shear zones both parallel and conjugate to the main SJSZ in order to accommodate the regional transpressive stresses. Different deformation phases within the study area were dated by SIMS (zircon U-Pb), ID-TIMS (titanite U-Pb) and 40Ar/39Ar (pseudotachylyte wholerock) methods. The first deformation phase within the ca. 1.88 Ga rocks of the study area is dated at ca. 1.85 Ga, and the shear zone was reactivated twice within the ductile regime (at ca. 1.83 Ga and 1.79 Ga), during which the strain was successively increasingly partitioned into the main SJSZ and the minor shear zones. The age determinations suggest that the orogenic processes within the study area did not occur in a temporal continuum; instead, the metamorphic zircon rims and titanites show distinct, 10-20 Ma long breaks in deformation between phases of active deformation. The results of this study further imply slow cooling of the rocks through 600-700ºC so that at 1.79 Ga, 2 the temperature was still at least 600ºC. The highest recorded metamorphic pressures are 6.4-7.1 kbar. At the late stages or soon after the last ductile phase (ca. 1.79 Ga), relatively high-T mylonites and ultramylonites were formed, witnessing extreme deformation partitioning and high strain rates. After the rocks reached lower amphibolite facies to amphibolite-greenschist facies transitional conditions (ca. 500-550ºC), they cooled rapidly, probably due to crustal uplift and exhumation. The shear zone was reactivated at least once within the semi-brittle to brittle regime between ca. 1.79 Ga and 1.58 Ga, as evidenced by cataclasites and pseudotachylytes. In summary, the results of this study suggest that the Sottunga-Jurmo shear zone (and the South Finland shear zone) defines a major crustal discontinuity, and played a central role in accommodating the regional stresses during and after the Svecofennian orogeny.

Composição florística e estrutura da regeneração natural de floresta secundária de várzea baixa no estuário amazônico

O objetivo do presente estudo foi analisar a estrutura da regeneração natural de uma floresta explorada de várzea baixa localizada no município de Afuá, no norte do Estado do Pará. Foram amostradas 25 subparcelas de 100 m², nas quais foram medidos a altura de todos os indivíduos das espécies arborescentes com altura (h) ³ 0,30 m e diâmetro a 1,30 m do nível do solo (DAP) < 15,0 cm e o diâmetro das espécies com h ³ 3,0 m e DAP < 15,0 cm, além de ter sido realizada a identificação botânica. Foram amostrados 13.380 indivíduos/ha, distribuídos em 63 espécies, 51 gêneros e 23 famílias botânicas. As espécies mais importantes da fitocenose foram: Euterpe oleracea, Astrocaryum murumuru, Crudia bracteata, Gustavia augusta e Inga edulis. Mais de 60% das espécies estudadas apresentaram padrão de distribuição agregado, e o índice de diversidade de Shannon-Weaver (H') foi de 3,05.

Fitossociologia do estrato arbóreo em uma toposeqüência alternada de mata atlântica, no munícipio de Silva Jardim-RJ,Brasil

Este estudo foi realizado em um fragmento de Floresta Atlântica pertencente à fazenda Biovert, no município de Silva Jardim, Rio de Janeiro. Teve como objetivos a caracterização da vegetação e a análise da estrutura da comunidade arbórea que ocorre ao longo de uma toposseqüência de um trecho de Floresta Atlântica bastante alterado antropicamente, de forma a estabelecer critérios adequados para seu manejo e sua recuperação. Para o estudo foi empregado o método de amostragem por parcelas de área fixa, distribuídas de forma sistemática, na toposseqüência. Os dados foram coletados de parcelas amostrais de 600 m², alocadas nos terços inferior, médio e superior de uma toposseqüência. Foram registrados, por espécie, os nomes vulgares e científicos e a circunferência do tronco a 1,30 m (CAP). No levantamento da composição florística foram constatadas 43 famílias, 95 gêneros e 129 espécies, obtendo-se um índice de diversidade de Shannon (H') de 4,137 nats/indivíduo. As espécies mais importantes (VI) foram Euterpe edulis, Cecropia glaziovii, Astrocaryum aculeatissimum e Piptadenia gonoacantha.

Origem, sucessão e estrutura de uma floresta de galeria periodicamente alagada em Viçosa-MG

O estudo das estruturas fitossociológicas e de tamanhos em fragmentos florestais secundários permite inferências a respeito da composição e das estruturas originais do início da sucessão secundária. Em se tratando de matas de galeria ou ciliares, a importância desses estudos aumenta com a crescente pressão causada por impactos em cursos d'água e suas margens, especialmente as construções de barragens para hidrelétricas. Com este trabalho objetivou-se descrever a estrutura de uma mata de galeria secundária e, a partir desta, identificar uma população de espécie arbórea que participou do início do processo sucessional nessa floresta. Em seguida, com esses dados, objetivou-se estudar a estrutura genética e levantar dados sobre a biologia dessa espécie, que provavelmente iniciou o processo sucessional. Foi realizado um censo de todas as árvores que apresentassem circunferência do caule a 1,3 m do solo maior ou igual a 10 cm. Das 48 espécies de árvores incluídas, 87,5% são endozoocóricas e 12,5 anemocóricas. Das anemocóricas, as com menores diásporos apresentaram maior densidade nessa floresta, que está isolada das outras por pastagens. A mata de galeria em questão apresentou como espécies mais importantes (VI) ovata, Erythrina falcata e Euterpe edulis. Espécies de Ficus do subgênero Urostigma apresentaram grande biomassa, apesar da baixa densidade. Erythrina falcata foi considerada uma das espécies de maior importância, provavelmente associada às espécies de Ficus, no início da sucessão secundária, pela estrutura de diâmetros de caule por ela apresentada. Em Erythrina falcata foram analisados os sistemas isoenzimáticos de Isocitrato Desidrogenase, Peroxidase, Fosfogluco Mutase e Xiquimato Desidrogenase por meio de zimogramas. A população dos 27 indivíduos de Erythrina falcata mostrou-se em equilíbrio de Hardy-Weinberg e com relativa alta diversidade alélica. A população de Erythrina falcata mostrou possuir condições biológicas e ecológicas para iniciar a sucessão secundária. A alta diversidade genética da população de Erythrina falcata pode ter sido um dos fatores determinantes do sucesso de colonização da área. A associação de Erythrina falcata com figueiras pode ter sido determinante no sucesso desse processo em seu início, e a associação inicial deve ter funcionado como sistema de baixa diversidade de espécies, comparável a outras florestas alagadas do Sudeste brasileiro.

Estimativa de tamanho efetivo de endogamia por marcadores genéticos

Atividades de conservação e melhoramento genético requerem medidas de tamanho efetivo para manutenção e controle do potencial evolutivo das populações sob manipulação. Populações naturais são, muitas vezes, estruturadas e, conseqüentemente, podem apresentar algum grau de endogamia e parentesco. O objetivo deste trabalho foi descrever um simples estimador de tamanho efetivo de endogamia para populações de espécies monóicas com qualquer nível de endogamia e parentesco. O estimador foi derivado, assumindo-se que a endogamia é a mesma em todos os indivíduos da população. Ele pode ser utilizado em populações com pedigree conhecido ou o parentesco médio entre pares de indivíduos da população-alvo pode ser estimado a partir de dados de marcadores genéticos co-dominantes. Um exemplo é dado onde o estimador é aplicado em uma população de uma espécie arbórea monóica, Euterpe edulis.

Florística e estrutura horizontal da vegetação arbórea de uma ravina em um fragmento florestal no município de Viçosa, MG

Este estudo foi desenvolvido em um trecho de um fragmento de Floresta Estacional Semidecídua Montana, no Sítio Bom Sucesso, em Viçosa, MG. O objetivo deste trabalho foi conhecer a composição florística e a estrutura fitossociológica do componente arbóreo. Foram instalados 10 transectos de 50 x 10 m, subdivididos em cinco parcelas de 10 x 10 m cada um, totalizando 50 parcelas em 5.000 m². Foram incluídos na amostragem todos os indivíduos arbóreos que apresentavam, no mínimo, 15 cm de circunferência do tronco, a 130 cm do solo. Foram identificadas 151 espécies pertencentes a 108 gêneros de 45 famílias botânicas e amostrados, em 0,5 ha, 820 indivíduos arbóreos vivos e 32 mortos em pé, o que significou uma densidade total estimada de 1.704 indivíduos/ha. A área basal/ha foi de 38,450 m² e a altura média, de 8,43 m. Euterpe edulis foi o destaque da estrutura da vegetação estudada, com 314 indivíduos amostrados, resultando numa densidade relativa de 37,38%, freqüência absoluta de 90%, freqüência relativa de 8,91%, e dominância relativa de 18,79%. O índice de diversidade de Shannon foi de 3,52 e a eqüabilidade, igual a 0,696. Os resultados da composição florística e da estrutura fitossociológica indicaram alta riqueza e diversidade média, sendo a maior parte das espécies representada por poucos indivíduos.

Isoenzimas na diferenciação de sementes de três espécies do gênero Euterpe

A análise e o estudo das características morfológicas de sementes e plântulas de palmito-vermelho (Euterpe espiritosantensis Fernandes), juçara (E. edulis Mart.) e açaí (E. oleracea Mart.) não permitem que o analista de sementes, ou o melhorista, faça a identificação e a diferenciação inequívoca das espécies. Neste trabalho, buscou-se avaliar o potencial discriminante da técnica de eletroforese para sementes dessas espécies, utilizando-se nove sistemas enzimáticos. Foram realizadas análises de eletroforese de isoenzimas, testando-se 30 embriões (0 a 1 mm de protrusão) de cada espécie, por corrida e por sistema enzimático. Para a identificação das bandas e determinação do perfil eletroforético foram realizadas, no mínimo, 30 corridas por sistema enzimático avaliado, em gel de poliacrilamida (7,5%). Constatou-se que, dentre as isoenzimas testadas, a polifenol-oxidase e a fosfatase-ácida mostraram-se instáveis, raramente possibilitando a visualização das bandas. As isoenzimasalfa e beta-esterase nem sempre possibilitaram o aparecimento de bandas visíveis, principalmente para E. espiritosantensis, mas foram capazes de distinguir E. edulis de E. oleracea. A glucose-6-fosfato desidrogenase e a glutamato-desidrogenase revelaram perfis eletroforéticos nítidos em todas as corridas, mas a posição das bandas não permitiu a diferenciação das três espécies estudadas. As isoenzimas mais eficientes na avaliação da pureza genética e na diferenciação das sementes foram fosfoglucomutase, fosfoglucose isomerase e peroxidase, por apresentarem perfis eletroforéticos distintos.

Caracterização fitossociológica de um remanescente de Floresta Ombrófila mista em Guarapuava, PR

A Floresta Ombrófila Mista constituiu padrão referencial da flora do Paraná. O Parque Municipal das Araucárias localiza-se no Município de Guarapuava, PR, e abriga uma área de 41ha de floresta em estado natural. Foram instaladas 32 parcelas de 10 x 10 m e mensurados 447 indivíduos com diâmetro à altura do peito (DAP) igual ou superior a 4,8 cm, ou numa média de 1.397 indivíduos/ha. A estrutura horizontal da floresta é caracterizada por cinco espécies: Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Campomanesia xanthocarpa (Mart.) O. Berg, Casearia decandra Jac, Capsicodendron dinisii (Schwacke) Occhioni e Allophylus edulis (A. St.-Hil.) Radlk. ex Warm., que juntas somaram 64,85% do total de VI, 74,36% do valor de cobertura, 87,63% da dominância e 61,07% do número de indivíduos amostrados. Foi possível definir três estratos de altura: estrato inferior - até 5,99 m, estrato médio - entre 6,0 e 10,99 m e estrato superior - maior que 11 m. Os diâmetros dos indivíduos amostrados, distribuídos em 22 classes diamétricas, variaram de 4,8 a 114,7 cm. O índice de diversidade de Shannon-Weaver calculado foi de 2,79 nats/indivíduo e o índice de uniformidade de Pielou, igual a 0,9.

Estrutura do componente arbustivo-arbóreo de dois estádios sucessionais de floresta estacional semidecidual na Reserva Florestal Mata do Paraíso, Viçosa, MG, Brasil

Realizou-se o estudo das variações estruturais do componente arbustivo- arbóreo em dois estádios sucessionais - inicial e madura - de Floresta Estacional Semidecidual, na Reserva Florestal Mata do Paraíso, em Viçosa, MG, Brasil. A Reserva Florestal está situada nas coordenadas 20º45'S e 42º55'W e a uma altitude média de 689 m. O clima da região é classificado como Cwb pelo sistema de Köppen. As espécies arbustivo-arbóreas foram amostradas dentro de 20 parcelas de 10 x 30 m, sendo 10 parcelas em cada estádio sucessional, sendo considerados apenas os indivíduos com diâmetro a 1,30 m do solo (DAP) > 4,8 cm. Na floresta inicial foram amostrados 399 indivíduos, distribuídos em 27 famílias e 55 espécies. As espécies com maior valor de importância (VI) foram Piptadenia gonoacantha, Vernonanthura diffusa, Miconia cinnamomifolia, Piptocarpha macropoda e Luehea grandiflora. O índice de diversidade de Shannon (H') foi de 3,31 nat.ind.-1 e a equabilidade de Pielou (J'), igual a 0,83. No estádio floresta madura foram amostrados 623 indivíduos, distribuídos em 31 famílias e 78 espécies. As espécies com maior valor de importância (VI) foram Euterpe edulis, Piptadenia gonoacantha, Nectandra lanceolata, Myrcia sphaerocarpa e Guapira opposita. O índice de diversidade de Shannon (H') foi de 3,46 nat.ind.-1 e a equabilidade de Pielou (J'), igual a 0,79. As distribuições diamétricas das quatro espécies mais abundantes em cada estádio sucessional apresentaram padrões distintos, aparentemente relacionados ao estádio sucessional.

Estrutura diamétrica da comunidade e das principais populações arbóreas de um remanescente de Floresta Atlântica Submontana (Silva Jardim-RJ, Brasil)

O objetivo deste trabalho foi avaliar a estrutura diamétrica arbórea de um remanescente de Floresta Atlântica Submontana no Município de Silva Jardim, RJ. Foram utilizadas 20 parcelas de 100 x 5 m, em que todas as árvores com DAP > 5 cm foram amostradas. A estrutura diamétrica foi analisada em toda a comunidade e nas principais populações (determinadas segundo o VI), a partir de histogramas com intervalos de classes definidos pela fórmula de Spiegel. A análise também considerou os grupos sucessionais das espécies (pioneiras: PI; secundárias iniciais: SI; e secundárias tardias: ST). As curvas (J-reverso) e valores do quociente "q" indicaram ausência de problemas de regeneração das principais populações, a maioria de espécies SI. Entretanto, foi observada tendência de saída de algumas das principais populações de ST (ex. Plathymenia foliolosa e Euterpe edulis), paralelamente à entrada de outras SI. Os resultados complementam as análises florísticas desenvolvidas anteriormente no remanescente, o que indica que a estrutura diamétrica também foi alterada pela fragmentação e pelas perturbações antrópicas pretéritas. Ações coibindo novas perturbações e o enriquecimento através do plantio de mudas das espécies mais afetadas são urgentes, visando à recuperação da qualidade ambiental desse remanescente.

Secagem e armazenamento de sementes de juçara

Com o objetivo de verificar o efeito da secagem parcial e do armazenamento sobre a germinação e vigor de sementes de Euterpe edulis obtidas em três épocas de produção, o lote 1 foi colhido em 10 plantasmatriz (PM), em 02/99; o lote 2 em 15 PM, em 04/00; e o lote 3 em 11 PM, em 08/00. Os frutos foram despolpados e as sementes, colocadas para secar por zero, 20 e 40 h (três sublotes), em câmara seca (temperatura de 27 ºC e umidade relativa de 35%). Os três sublotes foram armazenados a 10 ºC, em sacos plásticos (20 mm de espessura) fechados. Durante o armazenamento, a qualidade das sementes foi avaliada a cada seis semanas, por 30 semanas, por meio das seguintes determinações: teor de água (105±3 ºC/24 h), porcentagem de germinação e vigor (primeira contagem e índice de velocidade de germinação). O aumento do tempo de secagem resultou em sementes com teor de água decrescente, em torno de 14 a 21% dos valores iniciais, que se mantiveram praticamente inalterados durante o armazenamento. A germinação e vigor das sementes foram prejudicados pela secagem parcial e pelo aumento do tempo de armazenamento, de forma diferenciada entre as épocas de produção, e ambas as características dependem das condições climáticas vigentes durante o desenvolvimento e maturação das sementes.

Predação e remoção de sementes de cinco espécies de palmeiras por Guerlinguetus ingrami (Thomas, 1901) em um fragmento urbano de Floresta Atlântica Montana

Em um fragmento urbano de Floresta Ombrófila Densa Montana no Estado do Espírito Santo (Sudeste do Brasil), foram avaliados o padrão de frugivoria e as proporções de remoção, predação e armazenamento de frutos por Guerlinguetus ingrami, em relação a cinco espécies de palmeira (Syagrus pseudococos, S. ruschiana, Bactris setosa, Polyandrococos caudescens e Euterpe edulis). As espécies de Arecaceae enquadram-se na síndrome associada à dispersão por G. ingrami, na qual as espécies de plantas apresentam alta produção, grandes frutos com poucas sementes envolvidas por endocarpos resistentes e que não são usadas por outros predadores de sementes arborícolas. Os resultados apontaram que existem diferenças no padrão de frugivoria da espécie G. ingrami quando comparadas com as de espécies com a mesma síndrome; aquelas que possuem frutos maiores apresentaram maior taxa de remoção e de armazenamento de seus diásporos. E, devido à especificidade exibida por G. ingrami na atividade de dispersão de sementes, este roedor deverá atuar apenas em trocas compensatórias específicas em pequenos fragmentos defaunados. Portanto, a seletividade de G. ingrami poderia indicar que o seu papel como dispersor em pequenos fragmentos estaria restrito em função da maior probabilidade de mortalidade associada às plantas preferencialmente dispersas por essa espécie, e sua atuação como predador de sementes deve ser quantificada para que os seus efeitos, em pequenos fragmentos, sejam mais bem compreendidos.