Gradiente

Gradiente é um termo usado em vários campos da ciência e tecnologia. Em biologia, um gradiente significa uma mudança na concentração de uma substância no espaço. Esta pode ser a concentração de íons, hormônios, enzimas ou outras moléculas que podem influenciar a atividade celular.

O gradiente é usado para descrever processos que ocorrem em organismos vivos. Por exemplo, o gradiente de concentração de oxigênio e dióxido de carbono determina a taxa de respiração celular. O gradiente de concentração de glicose determina a taxa na qual as células a utilizam.

Na tecnologia, um gradiente é usado para criar campos elétricos. Por exemplo, na eletrostática, o gradiente do campo elétrico determina a direção do movimento das partículas carregadas. Os gradientes também são usados ​​em óptica para criar lentes e espelhos.

Assim, gradiente é um conceito importante em biologia e engenharia. Descreve mudanças na concentração de substâncias no espaço e é usado para modelar vários processos em sistemas vivos e tecnologia.

Um gradiente em biologia é uma mudança nas características do habitat de um organismo na direção de um ponto a outro. Um componente importante do gradiente é a diferença nas propriedades do ambiente que o organismo deve superar para atingir o objetivo de adaptação. O conceito foi introduzido pelo geneticista Francesco Reaumur na década de 60 do século XIX. Ele apontou mudanças nas condições de luz e temperatura e explicou a importância essencial dos fatores alimentares como funções do meio ambiente que provocam o movimento de todos os seres vivos. Esta linha de pesquisa tem sido pioneira há mais de 150 anos, mas nas últimas décadas, a pesquisa de gradientes tem sido baseada no nível molecular.

Por exemplo, o gradiente de temperatura no biorest pode ser usado para regular a atividade dos genes mitocondriais. Após a absorção de metabólitos tóxicos, as mitocôndrias são forçadas a aumentar a síntese de peróxido de hidrogênio, cuja concentração aumenta, portanto, a acidose aumentará. As células compensam a mudança do ambiente de pH aumentando a voltagem da ATPase e suprimindo a síntese de proteínas que requerem um ambiente mais alcalino. A supressão da síntese protéica cria condições para a formação de estruturas insolúveis, o que é importante para prevenir a liberação de cálcio livre no citoplasma. Isso reduz o nível do fator prejudicial. Com o acúmulo intensivo de radicais livres na célula, é possível uma diminuição significativa no nível de moléculas-chave do aparato molecular responsável pelos processos de biossíntese, por exemplo, a proteína necessária para a respiração mitocondrial. Com base nisso, a compensação dos efeitos metabólicos também deve influenciar muitas reações protetoras, cujas ramificações são fornecidas por uma grande quantidade do gene PGC-1α comum a todos os processos mitocondriais.