Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-05-09Bitstream added on 2014-06-13T19:49:11Z : No. of bitstreams: 1 barbieri_fa_me_rcla.pdf: 2262727 bytes, checksum: 09a4c61c625a0d2da558ac1e8cb96947 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O futsal tem sido estudado sob o enfoque de diversos temas e olhares. Neste trabalho o futsal foi analisado através da perspectiva da Biomecânica. O objetivo do estudo foi descrever o chute executado com o membro dominante e com o membro não dominante realizado com a bola parada e em deslocamento no futsal. Participaram dez jogadores da equipe de futsal adulta da UNESP Campus Rio Claro, os quais realizaram dez chutes com a bola em deslocamento e dez chutes com a bola parada, sendo cinco chutes com cada membro para cada situação. Os chutes foram realizados com o dorso do pé, procurando empregar velocidade máxima a bola e objetivando acertá-la em um alvo de 1m2 colocado no centro do gol. Os movimentos foram filmados por sete câmeras posicionadas de modo que enfocassem os marcadores passivos colocados em ambos os membros inferiores dos participantes. As imagens destes chutes foram transferidas para o computador e trabalhadas no software DVIDEOW, sendo realizado os processos de desentrelaçamento, sincronização, medição e reconstrução 3D. Após isso, ocorreu a suavização das através função LOESS e através do método de Euler foram calculados os ângulos de rotação das articulações. Para isso, foi definida uma base ortonormal associada a cada segmento corporal através dos versores i, j e k. A velocidade angular foi calculada através da derivada dos ângulos em função do tempo para cada articulação. Para o desempenho foram avaliados os acertos e erros do alvo. Para a velocidade da bola e velocidade do pé do membro de chute foi realizada, em função do tempo, uma regressão linear de primeiro grau para os eixos X e Y e uma regressão linear do segundo grau para o eixo Z, sendo a xiii velocidade média da bola e do pé calculada a partir da distância percorrida dividida pelo tempo de percurso... / The futsal has been studied under the focus of several themes. This work analyzed the futsal in the Biomechanics perspective. The aim of this study was to describe the kick with the dominant and non-dominant limb performed with the stationary and in displacement ball in futsal. Ten players participated of the UNESP - Campus Rio Claro futsal adult team. They performed ten kicks with the ball in displacement and ten kicks with the stationary ball (five kicks with each limb for each situation). The kicks performed were the maximal instep kicks and should hit a 1 x 1 m target positioned in the goal centre. The movements were recorded by six cameras with focus in the passive markers placed in the participants inferior limbs. The kicking images were transferred to the computer and worked in the DVIDEOW software. The extracted files of this software were smoothed through the LOESS function and joints rotation angles were calculated by the Euler method. For that, it was defined the ortonormal base associated to each corporal segment through i, j and k versores. The angular speed was calculated through angles derived for the time and for each joint. The kicks performance was analyzed through the observation of the success or failure of hitting in the target. For the ball and kick limb foot speed were carried through, in function of the time, a linear regression of first degree for X and Y axles and a linear regression of second degree for Z axle. Then, the average ball and foot speed was calculated from the covered distance divided for the time for the data parameterized in each kick. The results for the angular kinematic standard and angular speed showed significant differences among dominant and not dominant kick and support limb. For the kick type small differences was 126 detected mainly at the moment of contact with the ball...(Complete abstract click eletronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-11-09Bitstream added on 2014-06-13T18:49:52Z : No. of bitstreams: 1 limajunior_rs_me_rcla.pdf: 1681647 bytes, checksum: e5724b752b17214a18d35dc5a4d3e0ed (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As situações de cobranças de pênalti no futebol vêm se tornando um fator decisivo no resultado de muitos jogos e competições. Considerando que o número de cobranças de pênalti desperdiçadas em jogos oficiais seja de 25 a 33% das cobranças de pênalti realizadas e o aumento do número de cobranças de pênalti em jogos oficiais, torna-se evidente a necessidade de novas investigações que possam melhorar o aproveitamento do cobrador, com chutes mais precisos e eficientes sendo convertidos em gol. Portanto, o objetivo deste trabalho foi identificar, em cobranças de pênalti, os ângulos da articulação do tornozelo do membro de suporte, durante o posicionamento do pé de apoio, a distância entre o pé de apoio e a bola, a velocidade de saída da bola com chutes convertidos em gol ou desperdiçados. Para o cálculo dos ângulos utilizaramse os ângulos de Euler. Foi utilizado um sistema de bases locais para perna e pé do membro de suporte, construídas a partir da fixação de marcadores passivos em seis proeminências ósseas de interesse. O estudo contou com dez jogadores e um goleiro, todos integrantes da equipe de futebol de campo da categoria adulta da Universidade Estadual Paulista – Campus Rio Claro. Cada um dos jogadores realizou uma série de dez cobranças de pênalti. Entretanto, para análise das variáveis de interesse foram utilizadas apenas sete cobranças de cada participante em função da oclusão de marcadores. O evento analisado consistiu no posicionamento do pé de apoio do membro de suporte, dado pelo toque do calcanhar até o último contato do mesmo com o solo, durante as cobranças pênalti. As imagens foram registradas por quatro câmeras digitais para visualização dos marcadores passivos na perna e no pé dos participantes. Uma quinta câmera foi posicionada fora da grande área do goleiro com a finalidade de visualizar o gol para identificação de cobranças convertidas em gol ou desperdiçadas... / The soccer penalty kick has become a decisive factor in the result of many games and competitions. Considering that the number of penalty kicks wasted in official games is from 25 to 33% of the accomplished penalty kicks and the increase of the number of penalty kicks in official games, becomes evident the need of new investigations that can improve the kickers performance, with more necessary and efficient kicks being converted in goal. Therefore, the aim of this work was to identify, in penalty kicks, the joint angles of the ankle of the support member, during the positioning of the support foot, the distance between the support foot and the ball, the speed of exit of the ball with kicks converted in goal or wasted. The angles were calculated by the Euler angles. It was used a local bases system for the leg and foot of the support member, built starting from the fixation of passive markers in six bone prominences of interest. The study was composed by ten soccer players and one goalkeeper, all members of the adult soccer team of São Paulo State University – Rio Claro Campus. Each one of the players accomplished a series of ten penalty kicks. However, for analysis of the variables of interest only seven kicks of each participant were used in function of the occlusion of markers. The analyzed event consisted of the positioning of the support foot of the support member, given by the touch of the heel to the last contact to the ground, during the penalties kicks. The images were filmed by four digital cameras focusing the passive markers placed on the leg and foot of the participants. A fifty camera was placed out of goalkeeper’s great area with the purpose of focus from goal area, the identification of the kicks converted in goal or wasted. Further on, the cameras images were transferred to a computer and the cartesian coordinates of the passive markers were obtained through DVIDEOW software. It was identified an amplitude of 21.5° for ...

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2015-11-24T12:38:17Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3034727 bytes, checksum: 0259257effef3ff05f336dc98e4a1274 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-25T11:12:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3034727 bytes, checksum: 0259257effef3ff05f336dc98e4a1274 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-25T11:12:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3034727 bytes, checksum: 0259257effef3ff05f336dc98e4a1274 (MD5) Previous issue date: 2015-04-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work we present a study about the Hyperbolic functions and their applications. We start with analysis of how these functions are approached in some di erential calculus books commonly used in graduate courses in exact sciences, noting that are made through its exponential setting. Then we exposed an approach using hyperbole as generating curve from the study of hyperbolic angles. The de nitions given it in parallel with the construction of the circular trigonometric functions, analyzing their similarities and di erences. Finally we present some of its applications, in particular and in more detail the catenary shape. / Neste trabalho apresentaremos um estudo das Funções Hiperbólicas e suas aplicações. Iniciamos com uma análise de como essas funções são abordadas em alguns livros de cálculo diferencial comumente usados nos cursos de graduação na área de exatas, constatando que são feitas através de sua defi nição exponencial. Em seguida expusemos uma abordagem utilizando-se da hipérbole como curva geratriz a partir do estudo de ângulos hiperbólicos. As de finições se deram paralelamente à construção das funções trigonométricas circulares, analisando suas semelhanças e diferenças. Por m apresentamos algumas de suas aplicações, em especial e de forma mais detalhada a catenária.

Esta tese apresenta uma abordagem para a criação rápida de modelos em diferentes geometrias (complexas ou de alta simetria) com objetivo de calcular a correspondente intensidade espalhada, podendo esta ser utilizada na descrição de experimentos de es- palhamento à baixos ângulos. A modelagem pode ser realizada com mais de 100 geome- trias catalogadas em um Banco de Dados, além da possibilidade de construir estruturas a partir de posições aleatórias distribuídas na superfície de uma esfera. Em todos os casos os modelos são gerados por meio do método de elementos finitos compondo uma única geometria, ou ainda, compondo diferentes geometrias, combinadas entre si a partir de um número baixo de parâmetros. Para realizar essa tarefa foi desenvolvido um programa em Fortran, chamado de Polygen, que permite modelar geometrias convexas em diferentes formas, como sólidos, cascas, ou ainda com esferas ou estruturas do tipo DNA nas arestas, além de usar esses modelos para simular a curva de intensidade espalhada para sistemas orientados e aleatoriamente orientados. A curva de intensidade de espalhamento é calculada por meio da equação de Debye e os parâmetros que compõe cada um dos modelos, podem ser otimizados pelo ajuste contra dados experimentais, por meio de métodos de minimização baseados em simulated annealing, Levenberg-Marquardt e algorítmicos genéticos. A minimização permite ajustar os parâmetros do modelo (ou composição de modelos) como tamanho, densidade eletrônica, raio das subunidades, entre outros, contribuindo para fornecer uma nova ferramenta para modelagem e análise de dados de espalhamento. Em outra etapa desta tese, é apresentado o design de modelos atomísticos e a sua respectiva simulação por Dinâmica Molecular. A geometria de dois sistemas auto-organizado de DNA na forma de octaedro truncado, um com linkers de 7 Adeninas e outro com linkers de ATATATA, foram escolhidas para realizar a modelagem atomística e a simulação por Dinâmica Molecular. Para este sistema são apresentados os resultados de Root Mean Square Deviations (RMSD), Root Mean Square Fluctuations (RMSF), raio de giro, torção das hélices duplas de DNA além da avaliação das ligações de Hidrogênio, todos obtidos por meio da análise de uma trajetória de 50 ns. / This thesis presents an approach to the fast creation of models in different geometries (complex or high symmetry) in order to calculate the scattering intensity, which can be used for the description of small angles scattering experiments. The modeling can be performed using more than 100 geometries cataloged in a database, besides the possibility to build structures from random positions distributed on the surface of a sphere. In all cases the models are generated using the finite element method composing a single geometry, or composing different geometries combined with each other, using a small number of parameters. To accomplish this task it was developed a program called Polygen, written in Fortran language, which allows the modeling of convex polyhedrons in different geometries, as solids, shells, with aligned beads or DNA-like structures at the edges. To simulate the scattering intensity curve, these models are used and is possible simulate oriented and randomly oriented systems. The scattering intensity curve is calculated using the Debye equation and the main parameters describing the models, can be optimized by the fitting of the calculated curves against experimental data. The optimization is performed by the use minimization methods based on simulated annealing, Levenberg-Marquardt and genetic algorithmic. The minimization procedures allows the optimization of themodel parameters (or models of composition) as size, electron density, gyration radius, among others, contributing to provide a new tool for modeling and scattering data analysis. In a further step of this thesis, the design of atomistic models is presented and therespective simulation by Molecular Dynamics. Two geometries for DNA self-assembly

Orientador: Carlos Alberto Hussni / Resumo: Os equinos são os animais domésticos que melhores desempenham a função locomotora, existindo a relação direta da nutrição com o sistema locomotor ao considerar-se que pastejam e se locomovem continuamente, permanecendo em apoio quadrupedal inclusive em períodos de descanso. São ungulados monodigitados, tendo por proteção o casco que sofre constante atrito com o solo. O casco que protege as estruturas internas e sofre desgastes tem crescimento contínuo em torno de meio a um centímetro por mês e tem a conformação estudada, com medidas e proporções descritas na normalidade. Sob influência de diversos fatores como terreno, uso do animal, conformação das estruturas digitais relacionadas, os equinos são frequentemente submetidos à casqueamento na busca da higiene e normalidade anatômica e funcional, sempre considerando as dimensões angulares e lineares dos diferentes aspectos a considerar os ângulos do casco pela pinça e pelos talões, as medidas da parede nas diferentes partes e ainda as medidas das estruturas observadas pela sola como larguras e comprimentos de ranilha e sola. As diferentes medidas e suas proporções conferem ao casco as características funcionais a que se aplica. A interferência no formato do casco tende a estabelecer mudanças no padrão dos andamentos que devem ser considerados como naturais ou artificiais, cujas características são: velocidade, número de batidas, saltado ou marchado, sequência de apoio dos membros, sequência de apoios dos mementos, simetria e pod... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

O trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma lei de controle longitudinal de proteção de envelope de voo, limitando o ângulo de ataque a fim de evitar o estol. A arquitetura básica do controle de ângulo de ataque consiste de uma malha interna responsável pelo aumento de estabilidade do sistema (SAS), e da malha externa cuja função é e garantir o seguimento do ângulo alfa. O ajuste do controlador utilizado foi feito por otimização através de simulações e utilizando o método de integração do erro absoluto no tempo (ITAE). Para validação do projeto são apresentadas diversas simulações do modelo linear e não linear no domínio do tempo e da frequência, considerando os atrasos relativos ao controlador digital e dos sensores inerciais e aerodinâmicos, demonstrado a robustez e estabilidade do sistema.

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2015-05-19T14:20:06Z No. of bitstreams: 2 arquivototal.pdf: 9893623 bytes, checksum: 211bb6b2f2a20721abf5b2948352c518 (MD5) license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-05-19T14:27:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 arquivototal.pdf: 9893623 bytes, checksum: 211bb6b2f2a20721abf5b2948352c518 (MD5) license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-19T14:27:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivototal.pdf: 9893623 bytes, checksum: 211bb6b2f2a20721abf5b2948352c518 (MD5) license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) Previous issue date: 2013-08-14 / Abstract: In this work we study some geometric transformations in the plane and the space. Initially, we present some special types of transformations in the plane and find the matrix of each of these transformations. In the second part we discourse the transformations in the space, emphasizing the rotations. We will use the angles of Euler to determine a rotation in the space around the Cartesian axes and define an equation which allows to rotate a vector around any axis. We also discuss the homogeneous spaces aiming the matrix representation of transformations of translation. Finally, we use the structure of the quaternions group to present a second form to rotation vectors and composition of rotations in the space. We emphasize that this study is essential to describe the motion of objects in the plane and in the space. / Neste trabalho estudamos algumas das transformações geométricas no Plano e no Espaço. Inicialmente, apresentamos alguns tipos de transformações especiais no Plano e encontramos a matriz de cada uma destas transformações. Na segunda parte abordamos as transformações no Espaço, dando ênfase as rotações. Utilizamos os ângulos de Euler para determinar uma rotação no espaço em torno dos eixos cartesianos e definimos uma equação que permite rotacionar um vetores em torno de um eixo qualquer. Também abordamos os espaços homogêneos objetivando a representa ção matricial da transformação de translação. Por último, usamos a estrutura do grupo dos Quatérnios para apresentar uma segunda forma de fazer rotações de vetores e composição de rotações no espaço. Ressaltamos que este estudo é fundamental para descrever o movimento de objetos no plano e no espaço.

Orientador: Michelle Ferreira Zanchetta Morgado / Banca: Marcus Augusto Bronzi / Banca: Évelin Meneguesso Barbaresco / Resumo: O intuito deste trabalho é a inclusão de alunos com deficiência visual no aprendizado de Matemática. Assim, buscamos elaborar um material com os conceitos referentes ao ensino de Geometria Plana para o 8º ano do Ensino Fundamental, segundo os materiais do FTD Sistema de Ensino, voltados a alunos com este tipo de deficiência. Entretanto, o trabalho também aborda, de maneira concisa, conceitos aprendidos em anos escolares anteriores essenciais para o aprendizado dos conteúdos propostos, concomitantemente com os embasamentos matemáticos fundamentais para o desenvolvimento do professor. Através de atividades e algumas demonstrações práticas com material concreto, mostra-se possível o ensino de Geometria Plana a um aluno com deficiência visual de modo prazeroso e eficaz / Abstract: The purpose of this study is the inclusion of students with visual impairment in learning of Mathematics. Thus, we seek to elaborate a material with the concepts related to the teaching of Plane Geometry for the 8th grade of Elementary School, according to the materials of the FTD Teaching System, aimed at students with this type of disability. However, the work also concisely addresses concepts learned in previous school years essential for the learning of the proposed contents, simultaneously with the fundamental mathematical foundations for teacher's development. Through activities and some practical demonstrations with concrete material, it is shown to be possible to teach Plane Geometry to a student with visual impairment in a pleasant and effective way / Mestre

Neste trabalho, utilizamos a técnica de espalhamento de raios-X a baixos Ângulos (SAXS) para estudar a influência de dois derivados fenotiazínicos na estrutura de sistemas micelares, assim como suas propriedades de auto-associação, além de investigar a influência da variação de pH e de concentração nas interações entre proteínas em solução. Para tanto, utilizamos dois fármacos fenotiazínicos, (Trifluoperazina, TFP e a Clorpromazina, CPZ), em presença de L--fosfatidilcolina (LPC), um surfactante zwiteriônico (30 mM), a pH 4.0 e 7.0. Os resultados de SAXS indicam que a micela de LPC, em ausência de fenotiazina, pode ser representada por uma micela com forma elipsoidal (com razão axial 1.6 0.1). No entanto, em presença de TFP e de CPZ a forma da micela se altera, passando para um cilindro (com razão axial 2.5 0.1). Este efeito é acompanhado por uma diminuição do raio parafínico da micela (22.5 0.3 Å), em ausência de fármaco, para 20.0 0.5 em presença de 10 mM de fármaco. Em paralelo, realizamos medidas de EPR (Ressonância Paramagnética eletrônica) destes sistemas. Combinando os resultados de SAXS e de EPR, propusemos um sítio para a localização destes compostos nas micelas de LPC, que seria na interface polar/apolar da mesma. Em um segundo momento, utilizamos as técnicas de SAXS e de EPR para investigar as características estruturais dos agregados formados por TFP e CPZ (a 20 e 60 mM, a pH 4.0 e 7.0). As curvas de SAXS são compatíveis com o espalhamento de agregados pequenos com diferentes geometrias: elipsoidal, cilíndrico e tipo-paralelepípedo. Devido à resolução da técnica, dentro do intervalo de vetores de espalhamento utilizada (até cerca de 0.3 Å-1), não é possível determinar, de forma absoluta, a correta geometria dos agregados, ou seja, todas as geometrias citadas acima ajustam de forma satisfatória as curvas de SAXS. As análises dessas curvas também não excluem a possibilidade de que estes fármacos mantenham-se como nano-cristais em solução (compostos por cerca de 10 celas unitárias, empilhadas na direção-z), seguindo sua estrutura cristalográfica. Medidas de EPR indicam que os auto-agregados a pH 4.0 possuem características semelhantes às micelas, mas a pH 6.5 este efeito não foi evidenciado, uma vez que ocorre uma forte interação entre a sonda e os agregados. Este fato indica que os agregados, a pH 6.5, têm um maior empacotamento, em comparação aos sistemas a pH 4.0. Por fim, utilizamos a Albumina de Soro Bovina (BSA, a 10 50 mg/ml), em diferentes pHs (2.0 9.0), para investigar os efeitos de concentração e de pH nos potenciais de interação das macromoléculas em solução. O fator de forma da proteína foi obtido através da estrutura cristalográfica da HSA (Human Serum Albumine, proteína humana homóloga a BSA), enquanto que as interações proteína-proteína foram calculadas através da relação de fechamento RPA (Random Phase Approximation). Nossos dados indicam que a BSA mantém sua estrutura terciária inalterada de pH 4.0 a 9.0, independente de sua concentração. No entanto, a pH 2.0 a proteína sofre um processo de desenovelamento, indicado pelo aumento da dimensão máxima da mesma. Nossos dados dão suporte para concluir que as interações entre as proteínas, a 10 mg/ml, são praticamente desprezíveis, exceto para os sistemas compostos a pH 2.0 (onde a proteína está desenovelada) e a pH 4.0 (onde evidenciamos a presença de interferência atrativa entre as proteínas). Entretanto, a medida em que aumentamos a concentração proteica, uma função de interferência do tipo repulsiva aparece na curvas de SAXS (para os sistemas de pH 4.0 a 9.0). Além disso, no sistema composto por BSA, pH 5.4 e 50 mg/ml, evidenciamos a existência de monômeros e dímeros em solução, provavelmente devido a proximidade do ponto isoelétrico da proteína (entre 4.8 5.6). Este efeito não foi evidenciado para os outros pHs, nesta mesma concentração. A pH 2.0 (25 e 50 mg/ml) evidenciamos uma compactação da proteína, sendo que sua forma é diferente da forma nativa da BSA. Nestas condições, é possível que a proteína tenha alcançado um estado molten globule, como evidenciado em outros trabalhos. Acreditamos que os efeitos de volume excluído são de grande importância para a estabilidade da proteína in vivo. / In this work we study, mainly by means of small angle X-ray scattering (SAXS), the influence of two phenothiazine derivatives on biomimetic systems as well as the self-assembly features. At the same time, the conformational stability of proteins in the presence of denaturant agents (pH and concentration) was evaluated. First of all, the phenothiazine compounds trifluoperazine (TFP) and chlorpromazine (CPZ) with micelles of the zwitterionic surfactant L--lysophosphatidylcholine (LPC), at pHs 4.0 and 7.0, are reported. The SAXS results demonstrate that, upon addition of both phenothiazines, the LPC micelle of prolate ellipsoidal shape changes into a cylindrically shaped micelle, increasing its axial ratio from 1.6 0.1 (in the absence of drug) to 2.5 0.1 (for 5 and 10 mM of phenothiazine). Such an effect is accompanied by a shrinking of the paraffinic shortest semiaxis from 22.5 0.3 to 20.0 0.5 Å. Besides, EPR (Electronic Paramagnetic Resonance) evidenced a bigger motion immobilization of the nitroxe probe, in the presence of phenothiazines. Our results provide evidence that the positively charged phenothiazine molecule must be accommodated near the hydrophobic/hydrophilic inner micellar interface. Furthermore, SAXS and EPR experiments were carried out to investigate the structure of the self-aggregates of CPZ and TFP, in aqueous solution. SAXS studies (drug solutions of 20 and 60 mM, at pH 4.0 and 7.0) evidenced that several different particle form factors with a homogeneous electron density distribution, in respect to the water environment, could reproduce the scattering curves. Due to the limitation of scattering intensity in the q range above 0.15 Å-1, precise determination of the aggregate shape was not possible and all of the tested models for ellipsoids, cylinders, or parallelepipeds fitted the experimental data equally well. The SAXS data allows inferring, however, that CPZ molecules might self-assemble in a basis set of an orthorhombic cell, remaining as nanocrystallites in solution. Such nanocrystals are composed of a small number of unit cells (up to 10, in c-direction), with CPZ aggregation numbers of 60-80. EPR spectra of 5- and 16-doxyl stearic acids bound to the aggregates were also performed, indicating a micelle-like aggregate at pH 4.0, and a significant motional restriction of the nitroxide was observed at pH 6.5. This implies that the aggregate is densely packed at this pH and that the nitroxide is tightly bound to it producing a strongly immobilized EPR spectrum. Finally, the effect of concentration and pH on the protein-protein interactions of BSA (Bovine Serum Albumin, from 10 up to 50 mg/ml) was evaluated by SAXS. Our results give support to infer that BSA keeps its native shape (similar to the Human Serum Albumin, HSA, crystallographic structure) unaltered at middle-acid (pH 4.0) up to basic pHs (9.0). At pH 2.0, however, BSA undergoes an unfolding process, indicated by a non globular shape. The protein-protein interactions were analysed into the Random Phase Approximation. The results show that at smaller amounts of BSA (10 mg/ml) the interference effects are not significative over the SAXS curve for pH 5.4 up to 9.0. At pH 4.0 and 10 mg/ml, however, an attractive potential takes place over the SAXS curves, that becomes repulsive with increasing BSA concentration. Besides, at pH 5.4 and 50 mg/ml, we evidenced a dimer-monomer co-existence in the solution. At pH 2.0 and 25 and 50 mg/ml, BSA undergoes to a compact conformation. Probably, BSA is in a molten globule state. Our results give also support to infer that probably, the exclude volume effect plays an important role on the protein stability in vivo.

Esta tese apresenta resultados da caracterização estrutural de três sistemas de classes diferentes por meio, principalmente, da modelagem de dados de espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS). No sistema surfactante-surfactante as micelas mistas são formadas por dodecil sulfato de sódio (SDS) e um dos surfactantes da série Tween (Tween 20, 40, 60 e 80). A modelagem adotada impôs vínculos moleculares uma vez que os dados de SAXS estavam em escala absoluta. Isso reduziu a ambiguidade nos valores dos parâmetros ajustáveis e permitiu verificar que os dados de SAXS são satisfatoriamente descritos considerando-se que as micelas são elipsoides de revolução core-shell, podendo ser prolatas ou oblatas dependendo do tipo de Tween empregado. Para o sistema proteína-surfactante, a metodologia experimental utilizada permitiu um estudo estrutural e termodinâmico dos complexos formados por meio do acompanhamento do processo de ligação de SDS às proteínas lisozima e alfa-lactalbumina. A técnica de calorimetria de titulação isotérmica (ITC) forneceu um panorama geral sobre a desnaturação proteica e norteou os experimentos seguintes de SAXS e dicroísmo circular (CD). Por meio da análise dos dados de CD concluiu-se que as proteínas perdem quase totalmente sua estrutura terciária, mas não a secundária (esse estado é conhecido como molten globule). Já a modelagem de SAXS em escala absoluta com imposição de vínculos permitiu concluir que os complexos proteína-surfactante podem ser entendidos micelas decoradas, isto é, a proteína está distribuída sobre a superfície de uma micela de SDS. Esse modelo, aliado à abordagem experimental empregada, permitiu a caracterização sistemática dos complexos durante a desnaturação proteica. Em relação ao sistema lipossomas-(bio)ativos, a análise dos dados de SAXS por meio do Método da Deconvolução Gaussiana usando bicamadas simétricas, para os sistemas Phospholipon 90H curcumina/vitamina D3 e dipalmitoilfosfatidilcolina de soja (DPPC) ácido láurico (LA), e assimétricas, para o caso fosfatidilcolina de ovo (EPC) sumatriptano (SMT), permitiu acompanhar mudanças na estrutura das mesmas ocasionadas pela presença dos (bio)ativos. Verificou-se em todos os casos que a espessura da bicamada se mantém praticamente constante. A flexibilidade membranar aumenta, seja em função da temperatura, para o sistema Phospholipon 90H curcumina/ vitamina D3, seja em função da concentração de (bio)ativos, como nos outros dois casos. Para estes, concluiu-se pela análise dos perfis de contraste de densidade eletrônica que os (bio)ativos interagem preferencialmente com as cabeças polares dos fosfolipídeos que constituem os lipossomas, possivelmente causando defeitos topológicos nessa região e ocasionando o aumento da flexibilidade membranar mencionada antes. LA, diferentemente de SMT, induz uma transição de lipossomas multilamelares para unilamelares, e esse fenômeno é grandemente influenciado pelo pH do meio. / This thesis presents a structural characterization of three systems of different classes through, mainly, the small angle X-ray scattering (SAXS) technique. In the surfactant-surfactant system the mixed micelles are composed by sodium dodecyl sulfate (SDS) and one of the Tween surfactants (Tween 20, 40, 60 and 80). The adopted modeling imposed molecular constraints since the SAXS data was in absolute scale. This procedure reduced the ambiguity in the values of the adjustable parameters and allowed to verify that SAXS data is satisfactorily described considering that the micelles are core-shell revolution ellipsoids which can be prolate or oblate depending on the type of Tween used in the micelle. For the protein-surfactant system, the applied experimental methodology allowed a structural and thermodynamic study of the complexes formed through monitoring the binding of SDS to the proteins lysozyme and alpha-lactalbumin. Isothermal titration calorimetry (ITC) technique provided an overview of proteic denaturation and guided the following experiments of SAXS and circular dichroism (CD). From CD data analysis it was concluded that the proteins lose almost totally their tertiary structure, but not the secondary one (this state is known as \"molten globule\"). On the other hand, SAXS data modeling in absolute scale with molecular constraints leaded to the conclusion that protein-surfactant complexes can be considered decorated micelles in which the protein is distributed over a SDS micelle surface. This model, combined to the adopted experimental procedure, allowed the systematic characterization of the complexes along the protein denaturation. In the liposome-(bio)actives system, the SAXS data analysis using the Gaussian Deconvolution Method assuming symmetric bilayers, for the systems Phospholipon 90H curcumin /vitamin D3 and soybean dipalmitoyl phosphatidylcholine (DPPC) lauric acid (LA), and asymmetric bilayers, in the case of egg phosphatidylcholine (EPC) sumatriptan (SMT) system, allowed to follow changes in the lipid bilayer structure induced by the presence of the (bio)actives. It has been found, in all cases, that the bilayer thickness remains approximately. Membrane flexibility increases, depending on the temperature, for the Phospholipon 90H curcumin /vitamin D3 system, or as a function of the (bio)actives concentrations, as in the other two cases. For those, it was concluded, by the analysis of electron density contrast profiles, that the (bio)actives preferentially interact with the polar heads of the phospholipids forming the liposomes, possibly causing topological defects in that region and leading the membrane flexibility increase. LA, unlike SMT, induces a transition from multilamellar to unilamellar liposomes, and this phenomenon is greatly influenced by the pH of the medium.