Solitons em macromoléculas poliméricas helicoidais

• Main Author: Veras, Diego Frankin de Souza
• Other Authors: Almeida, Carlos Alberto Santos de
• Language: Portuguese
• Published: 2015
• Subjects: Física de partículas elementares e campos; Sólitons; Dinâmica não-linear; Cadeias poliméricas
• Online Access: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/13678

VERAS, Diego Frankin de Souza. Solitons em macromoléculas poliméricas helicoidais. 2012. 79 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. === Submitted by Edvander Pires ([e-mail]) on 2015-10-20T20:11:29Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_dfsveras.pdf: 1461424 bytes, checksum: e03cd018aa0d13ccd561b6569912d54e (MD5) === Approved for entry into archive by Edvander Pires([e-mail]) on 2015-10-21T20:39:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_dfsveras.pdf: 1461424 bytes, checksum: e03cd018aa0d13ccd561b6569912d54e (MD5) === Made available in DSpace on 2015-10-21T20:39:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_dfsveras.pdf: 1461424 bytes, checksum: e03cd018aa0d13ccd561b6569912d54e (MD5) Previous issue date: 2012 === Um dos desafios da Física Teórica é a tentativa de explorar como seus conceitos e técnicas podem ser aplicados à Biologia para descrever a dinâmica da matéria viva. A complexidade da estrutura e organização dos sistemas biológicos conduz a efeitos não-lineares onde é possível a manifestação de mecanismos solitônicos. Uma forma atrativa de se estudar a propagação de energia vibracional em biopolímeros, tais como proteínas, é baseada em modelos de redes não-lineares. Na década de 1970, Davidov sugeriu que os modos de vibrações intramoleculares de uma proteína estão relacionados às interações presentes nas deformações de sua estrutura e propagam ao longo da cadeia polipeptídica com velocidade constante. Este é um comportamento de ondas solitárias (soluções de certas classes de equações de onda não-lineares). Os modelos básicos utilizados para se estudar a dinâmica não linear de macromoléculas poliméricas trabalham com redes anarmônicas unidimensionais. No entanto, tais moléculas são tridimensionais e é necessário levar em conta não apenas deslocamentos longitudinais mas também deslocamentos transversais à cadeia. Com base no fato de que, no estado fundamental, uma macromolécula polimérica assume a forma de uma hélice, estudamos um modelo físico que descreve a dinâmica não linear de polímeros, em particular, para uma proteína alfa-hélice, tratando com interações entre monômeros de diferentes ciclos da hélice, responsáveis por estabilizar a geometria espiral da molécula. As soluções numéricas das equações dinâmicas obtidas para esta cadeia mostram que o modelo suporta soluções do tipo sóliton. Analizamos ainda quais os valores aceitáveis dos parâmetros livres para que estas soluções existam. Mostramos de que forma os sólitons representam uma torção na molécula e como suas dinâmicas descrevem a propagação desta torção ao longo da cadeia protéica.