Abiogénese Definição

Abiogénese é a criação de moléculas orgânicas por outras forças que não os organismos vivos. Enquanto os organismos podem criar ligações carbono-carbono com relativa facilidade graças às enzimas, para fazer isso de outra forma requer grandes entradas de energia. No início da história da ciência, este fato foi usado para disputar a evolução, pois não se podia conceber como as moléculas orgânicas poderiam ser produzidas a partir de fontes não orgânicas. A teoria da abiogênese como teoria evolutiva recebeu muito crédito quando Stanley Miller conduziu sua famosa experiência tentando provar o início inorgânico da vida.

Miller combinou vários gases que estavam para existir nos primeiros estágios da Terra. Esses gases foram combinados em uma câmara, e chocados com grande quantidade de eletricidade durante semanas de cada vez. Após o ensaio, Miller analisava as amostras. Ele descobriu que as moléculas tinham iniciado o processo de combinação em moléculas mais avançadas. Miller teorizou que durante bilhões de anos, essas moléculas poderiam se combinar em versões auto-replicáveis, tais como RNA e DNA. Outros experimentos de laboratório confirmaram esses achados em décadas posteriores. Vários experimentos muito precisos forneceram evidências suficientes de que muitas das estruturas moleculares das células poderiam ser criadas a partir de soluções inorgânicas com um input de energia. Polipéptidos (proteínas) e RNA foram ambos sintetizados desta forma.

A síntese de ambas proteínas e RNA no laboratório é uma peça crucial de evidência para a teoria da abiogênese. É no entanto que a abiogênese destas moléculas poderia levar à auto-replicação de moléculas de RNA. Ambas proteínas e moléculas de RNA são conhecidas por agir como catalisadores. Estas moléculas, produzidas por abiogênese, poderiam catalisar reações importantes que poderiam levar à replicação de RNA e a produção de complexos como ribossomo, que traduzem proteínas de mensagens de RNA. A formação destas duas moléculas através da abiogênese prova que os primeiros passos na teoria da abiogênese poderiam ter acontecido. Devido à grande quantidade de energia utilizada, alguns cientistas argumentam que a teoria da abiogênese não considera a quantidade de raios e outras fontes de energia na atmosfera inicial.

Teoria da Abiogênese

Teoria da Abiogênese é a teoria de que toda a vida começou a partir de moléculas inorgânicas, que se recombinaram de diferentes maneiras devido à entrada de energia. Estas diferentes formas eventualmente formaram uma molécula auto-replicável, que pode ter usado as outras moléculas produzidas pela abiogênese para começar a criar as estruturas básicas da vida, como a célula.

Apenas à medida que as populações mudam ao longo do tempo na evolução dos organismos, a evolução das moléculas envolve a mudança das moléculas ao longo do tempo. Os cientistas especulam que as primeiras moléculas auto-replicantes eram provavelmente moléculas de RNA. Algumas moléculas de RNA têm uma habilidade conhecida para catalisar a formação de novas moléculas de RNA, como visto nos ribossomos de quase todas as criaturas na Terra. Uma destas moléculas de RNA cedo formou só certo, de modo que produziu uma molécula de RNA que era idêntica a isto. A concentração desta molécula na sopa prebiótica aumentou drasticamente, e a molécula interagiu ainda mais consigo mesma e com algumas proteínas formadas ao seu redor, também através da abiogênese.

Eventualmente, a molécula de RNA adquiriu mutações que lhe permitiram sintetizar uma proteína que produziria mais RNA. Outras mutações causaram a criação de proteínas que sintetizaram filamentos de DNA a partir do RNA. Assim, nasceu o genoma do organismo moderno. Ao longo de milhões de anos de história evolutiva, as mudanças lentamente se acumularam nestas moléculas, dando origem à complexidade da vida que vemos hoje. Vários cientistas que estudam a teoria da abiogénese argumentam sobre o ponto exacto em que a abiogénese muda para a biogénese. Argumentos semelhantes podem ser vistos no caso de se os vírus constituem ou não organismos vivos. Abiogênese, por definição, é simplesmente a criação de moléculas orgânicas a partir de fontes inorgânicas. Não implica necessariamente onde a vida começa.

  • Evolução – O processo que muda as populações de organismos ao longo do tempo, adaptando-os ao ambiente.
  • Inorgânico – Moléculas contendo pouco carbono, não feitas em organismos vivos.
  • Orgânico – Moléculas sintetizadas em organismos vivos que contêm muitas ligações carbono-carbono.
  • Ribossoma – Uma das primeiras máquinas celulares, capaz de produzir proteínas a partir de moléculas de RNA e aminoácidos.

Quiz

1. Um vírus ligado a uma célula, e injecta-lhe ADN numa célula. As proteínas e estruturas da célula criam proteínas a partir do DNA, que criam mais DNA viral e casos de proteínas. Atualmente, os vírus não são considerados como “vivos”. Isto é abiogênese?
A. Sim, porque o vírus não é um organismo vivo, mas está criando proteínas.
B. Não, porque a célula ainda é responsável pelos novos materiais.
C. Sim, mas somente se não houver carbono no novo material.

Resposta à pergunta #1
B está correto. Parte da razão pela qual os vírus não são considerados organismos vivos é que eles não sintetizam os seus próprios materiais novos. Contudo, as células vivas sintetizam os novos materiais. Portanto, este não é um caso de abiogênese. A presença de carbono só faz com que a molécula seja inorgânica ou orgânica, dependendo de onde as moléculas foram sintetizadas.

2. Qual das seguintes é uma crítica válida à teoria da abiogênese?
A. Os níveis de energia necessários para produzir moléculas auto-replicáveis não é possível fora do laboratório.
B. Não podemos saber como era a atmosfera da pré-terra.
C. Se o RNA se formasse primeiro, não haveria razão para DNA.

Resposta à pergunta #2
B está correto. Isto é frequentemente usado como uma defesa contra a teoria da abiogénese. Embora existam vários métodos que podem estudar formações rochosas e as composições químicas que elas contêm para prever como era a atmosfera, é impossível saber ao certo. Além disso, normalmente assume-se que houve tempo e energia suficientes da entrada de raios para criar estas moléculas. Entre o tempo em que a Terra se formou e os organismos vivos mais antigos foram datados, há bem mais de um bilhão de anos. Embora o RNA provavelmente se formou primeiro, o DNA é uma molécula muito mais estável, e há muitas vantagens para os organismos usarem o DNA para armazenar seu código genético.

3. Por que as moléculas se combinam naturalmente na natureza?
A. Elas são naturalmente atraídas umas pelas outras.
B. Os produtos de suas reações são mais estáveis.
C. Todos os acima.

Resposta à pergunta #3
C está correto. Algumas moléculas simplesmente têm uma tendência para combinar. O oxigênio, por exemplo, tende a existir ligado a outras moléculas de oxigênio, em pares. Átomos de sódio e cloro tendem a ser atraídos um pelo outro e formam uma matriz de átomo na natureza chamada sal. As moléculas maiores estão sujeitas às mesmas forças. Um dos pontos chave na teoria da abiogénese é que algumas moléculas se agregam e formam naturalmente, simplesmente devido à física.

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