A Teoria da Síntese Abiótica é uma teoria que propõe a origem da vida a partir de processos não biológicos, ou seja, sem a intervenção de organismos vivos. Essa teoria sugere que a vida pode ter surgido a partir de reações químicas simples que ocorreram na Terra primitiva, resultando na formação de moléculas orgânicas complexas, como os aminoácidos e os nucleotídeos. Dessa forma, a síntese abiótica é considerada uma das principais hipóteses sobre a origem da vida na Terra, e tem sido objeto de estudo e debate entre cientistas de diversas áreas, como biologia, química e astrobiologia.
O que significa síntese abiótica?
A síntese abiótica é um processo químico que ocorre na ausência de organismos vivos, no qual substâncias simples são combinadas para formar compostos mais complexos. Esse processo é essencial para a formação de moléculas orgânicas fundamentais para a vida, como os aminoácidos e os açúcares. Além disso, a síntese abiótica também pode resultar na formação de compostos inorgânicos importantes, como minerais e gases atmosféricos.
Na Teoria da Síntese Abiótica, acredita-se que as condições da Terra primitiva favoreciam a ocorrência desses processos químicos, contribuindo para a origem da vida no planeta. Dessa forma, a síntese abiótica é considerada um dos principais mecanismos responsáveis pela evolução dos compostos químicos que deram origem aos seres vivos.
As principais características da síntese abiótica incluem a capacidade de formar moléculas complexas a partir de elementos simples, a ocorrência em ambientes sem a presença de organismos vivos e a importância na geração de compostos essenciais para a vida. Esses processos químicos são fundamentais para a compreensão da origem e evolução da vida na Terra.
A origem das primeiras moléculas orgânicas: um processo complexo e fascinante na natureza.
A origem das primeiras moléculas orgânicas é um assunto que tem fascinado cientistas e pesquisadores há décadas. A Teoria da Síntese Abiótica é uma das principais teorias que explicam como essas moléculas surgiram na Terra primitiva.
De acordo com essa teoria, as primeiras moléculas orgânicas foram formadas a partir de reações químicas que ocorreram em um ambiente sem a presença de vida. Essas reações foram influenciadas por diversos fatores, como a presença de compostos químicos simples, fontes de energia como raios ultravioleta e calor, e a ausência de oxigênio na atmosfera primitiva.
Um dos experimentos mais famosos que apoiam a Teoria da Síntese Abiótica é o experimento de Miller-Urey, realizado na década de 1950. Nesse experimento, os cientistas simularam as condições da Terra primitiva em um ambiente controlado e conseguiram sintetizar aminoácidos, que são os blocos de construção das proteínas.
É importante ressaltar que a formação das primeiras moléculas orgânicas foi um processo extremamente complexo e que ainda há muitas questões em aberto sobre esse tema. No entanto, a Teoria da Síntese Abiótica continua sendo uma das explicações mais aceitas pela comunidade científica para explicar a origem da vida na Terra.
Evolução dos compostos químicos atmosféricos que originaram as primeiras formas de vida.
A Teoria da Síntese Abiótica é uma teoria que busca explicar como os compostos químicos presentes na atmosfera primitiva da Terra evoluíram e deram origem às primeiras formas de vida. Segundo essa teoria, os elementos químicos presentes na atmosfera, como o carbono, o hidrogênio, o oxigênio e o nitrogênio, passaram por reações químicas que resultaram na formação de compostos mais complexos, como os aminoácidos e os nucleotídeos.
Esses compostos químicos mais complexos, juntamente com a energia proveniente de fontes como a radiação solar e as descargas elétricas, foram capazes de formar moléculas orgânicas cada vez mais complexas e, eventualmente, dar origem às primeiras células vivas. Esse processo de evolução dos compostos químicos atmosféricos é fundamental para entender como a vida surgiu na Terra.
É importante ressaltar que a Teoria da Síntese Abiótica não busca explicar a origem da vida em si, mas sim como os compostos químicos presentes na Terra evoluíram e se organizaram de forma a dar origem às primeiras formas de vida. Essa teoria é amplamente aceita pela comunidade científica e fornece uma explicação plausível para a origem da vida na Terra.
Em resumo, a evolução dos compostos químicos atmosféricos desempenhou um papel fundamental na origem das primeiras formas de vida na Terra, conforme proposto pela Teoria da Síntese Abiótica. O estudo desses processos químicos e reações é essencial para entendermos melhor a origem e evolução da vida em nosso planeta.
Origem dos primeiros compostos orgânicos na Terra primitiva: como teriam se formado?
A Teoria da Síntese Abiótica é uma teoria que propõe a origem dos primeiros compostos orgânicos na Terra primitiva através de processos químicos não biológicos. De acordo com essa teoria, os compostos orgânicos teriam se formado a partir de reações químicas simples que ocorreram em um ambiente primordial rico em substâncias como água, metano e amônia.
Uma das hipóteses mais aceitas é a de que os primeiros compostos orgânicos se formaram a partir de reações químicas que ocorreram em ambientes como lagos, oceanos ou fontes termais. Nessas condições, substâncias inorgânicas como água e compostos de carbono teriam reagido para formar moléculas orgânicas mais complexas, como aminoácidos e açúcares.
Além disso, a radiação ultravioleta proveniente do Sol teria desempenhado um papel fundamental na síntese de compostos orgânicos na Terra primitiva. Essa radiação teria fornecido a energia necessária para que as reações químicas ocorressem e as moléculas se formassem.
Em resumo, a Teoria da Síntese Abiótica sugere que os primeiros compostos orgânicos na Terra primitiva teriam se formado a partir de reações químicas simples em um ambiente rico em substâncias como água, metano e amônia, sob a influência da radiação ultravioleta do Sol.
Teoria da Síntese Abiótica: Principais Características
A teoria da síntese abiótica é um postulado que propõe que a vida se originou de compostos não vivos (abiótico = não vivo). Isso sugere que a vida surgiu gradualmente a partir da síntese de moléculas orgânicas.Entre essas moléculas orgânicas, destacam-se os aminoácidos, que são os precursores de estruturas mais complexas que dão origem a células vivas.
Os pesquisadores que propuseram essa teoria foram o cientista russo Alexander Oparin e o bioquímico britânico John Haldane.Cada um desses cientistas, investigando por conta própria, chegou à mesma hipótese: que a origem da vida na Terra veio de compostos orgânicos e minerais (matéria não viva) que existiam anteriormente na atmosfera primitiva.
Em que consiste?
A teoria da síntese abiótica afirma que a origem da vida na Terra se deve à mistura entre compostos inorgânicos e orgânicos que estavam na atmosfera na época, carregados com hidrogênio, metano, vapor de água, dióxido de carbono e amônia.
Teoria de Oparin e Haldane
Oparin e Haldane pensaram que a Terra primitiva tinha uma atmosfera redutora; isto é, uma atmosfera com pouco oxigênio, onde as moléculas presentes tendem a doar seus elétrons.
Posteriormente, a atmosfera mudaria gradualmente, dando origem a moléculas simples como hidrogênio molecular (H2), metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), amônia (NH3) e vapor de água (H2O). Sob essas condições, eles sugeriram que:
– Moléculas simples poderiam ter reagido, usando a energia proveniente dos raios solares, as descargas elétricas das tempestades, o calor do núcleo da Terra, entre outros tipos de energia que afetavam as reações físico-químicas.
– Isso promoveu a formação de coacervatos (sistemas de moléculas de onde a vida se originou, segundo Oparin) que flutuavam nos oceanos.
– Nesse “caldo primitivo”, as condições seriam adequadas para que os componentes pudessem ser combinados em reações subsequentes.
– A partir dessas reações, formaram-se moléculas (polímeros) maiores e mais complexas, como proteínas e ácidos nucléicos, provavelmente favorecidas pela presença de água de poças próximas ao oceano.
– Esses polímeros poderiam ter sido montados em unidades ou estruturas capazes de serem mantidas e replicadas. Oparin achava que poderiam ter sido “colônias” de proteínas agrupadas para realizar o metabolismo, e Haldane sugeriu que as macromoléculas fossem encerradas em membranas para formar estruturas semelhantes às células.
Considerações teóricas
Os detalhes deste modelo provavelmente não estão totalmente corretos. Por exemplo, os geólogos agora acreditam que a atmosfera primitiva não estava encolhendo e não está claro se as lagoas à beira do oceano são um local provável para a primeira aparição da vida.
Contudo, a idéia básica “uma formação gradual e espontânea de grupos de moléculas simples, depois a formação de estruturas mais complexas e, finalmente, a aquisição da capacidade de se auto-replicar” permanece o centro da maioria das hipóteses das origens do vida atual
Experimentos que apóiam a teoria da síntese abiótica
Experiência de Miller e Urey
Em 1953, Stanley Miller e Harold Urey fizeram um experimento para testar as idéias de Oparin e Haldane. Eles descobriram que moléculas orgânicas poderiam ser produzidas espontaneamente sob condições redutoras semelhantes às da Terra primitiva descrita acima.
Miller e Urey construíram um sistema fechado que continha uma quantidade de água aquecida e uma mistura de gases que eram considerados abundantes na atmosfera primitiva da Terra: metano (CH4), dióxido de carbono (CO2) e amônia (NH3).
Para simular os raios que poderiam ter fornecido a energia necessária para as reações químicas que deram origem aos polímeros mais complexos, Miller e Urey enviaram choques elétricos através de um eletrodo em seu sistema experimental.
Depois de executar o experimento por uma semana, Miller e Urey descobriram que vários tipos de aminoácidos, açúcares, lipídios e outras moléculas orgânicas haviam se formado.
Moléculas grandes e complexas – como DNA e proteína – estavam faltando. No entanto, o experimento de Miller-Urey mostrou que pelo menos alguns dos componentes básicos dessas moléculas poderiam ser formados espontaneamente a partir de compostos simples.
Experiência de Juan Oró
Continuando a busca pelas origens da vida, o cientista espanhol Juan Oró usou seu conhecimento bioquímico para sintetizar, em condições de laboratório, outras moléculas orgânicas importantes para a vida.
Oro respondeu às condições do experimento de Miller e Urey, que produz derivados de cianeto em grandes quantidades.
Utilizando este produto (ácido hidrociânico), mais amônia e água, esse pesquisador conseguiu sintetizar moléculas de adenina, uma das 4 bases nitrogenadas do DNA e um dos componentes do ATP, uma molécula fundamental para fornecer energia para a maioria dos seres vivos .
Quando esse achado foi publicado em 1963, não só teve um impacto científico, mas também popular, pois demonstrou a possibilidade de surgimento espontâneo de nucleotídeos no início da Terra, sem qualquer influência externa.
Ele também conseguiu sintetizar, recriando em laboratório um ambiente semelhante ao existente na Terra primitiva, outros compostos orgânicos, principalmente lipídios que fazem parte das membranas celulares, algumas proteínas e importantes enzimas ativas no metabolismo.
Experiência de Sydney Fox
Em 1972, Sydney Fox e seus colaboradores realizaram um experimento que lhes permitiu gerar estruturas de membrana e propriedades osmóticas; isto é, semelhante às células vivas, que eles chamavam de microesferas proteinóides .
Usando uma mistura seca de aminoácidos, eles passaram a aquecê-los a temperaturas moderadas; assim eles conseguiram a formação de polímeros. Esses polímeros, quando dissolvidos em solução salina, formaram pequenas gotículas do tamanho de uma célula bacteriana capaz de realizar certas reações químicas.
Essas microesferas tinham um envelope permeável duplo, semelhante às membranas celulares atuais, o que lhes permitia hidratar e desidratar, dependendo das mudanças no ambiente em que estavam.
Todas essas observações obtidas no estudo das microesferas mostraram uma idéia sobre o tipo de processos que poderiam ter originado as primeiras células.
Experiência de Alfonso Herrera
Outros pesquisadores realizaram seus próprios experimentos para tentar replicar estruturas moleculares que deram origem às primeiras células. Alfonso Herrera, um cientista mexicano, conseguiu gerar artificialmente estruturas que ele chamou de sulfóbios e colóides.
Herrera utilizou misturas de substâncias como sulfocianeto de amônio, tiosianato de amônio e formaldeído, com as quais conseguiu sintetizar pequenas estruturas de alto peso molecular. Essas estruturas ricas em enxofre foram organizadas de maneira semelhante às células vivas, razão pela qual ele as chamou de sulfóbios.
Da mesma forma, ele misturou azeite e gasolina com pequenas quantidades de hidróxido de sódio para gerar outros tipos de microestruturas organizadas de maneira semelhante aos protozoários; Ele chamou essas microesferas de colpoides.
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- No entanto, é importante ressaltar que, além de ser um produto artesanal, pode haver pequenas variações na tonalidade e no tamanho da estampa. Síntese pré-biótica de metionina e outros compostos orgânicos contendo enxofre na Terra Primitiva: uma reavaliação contemporânea baseada em um experimento não publicado de Stanley Miller de 1958. Origens da Vida e Evolução das Biosferas , 41 (3), 201-212.