Evoluções e Combinatória II

Antes de continuarmos, uma nota importante.

Como podem reparar, nos títulos desta série está evoluções e não evolução, pois os diversos processos evolutivos, nucleares/atômicos, astrofísicos/agregação, químico/geológico/bioquímico e o biológico, a evolução dos seres vivos, não se dá pelos mesmos mecanismos nem pode ser tratada dentro dos mesmos modelos, aliás, um erro grosseiro frequente dos criacionistas e similares.

3.Formação das moléculas "elementares" da síntese bioquímica

Havendo a disponibilidade dos mais diversos elementos e especialmente dos inicialmente citados, houve na geologia terrestre, similarmente como evidenciamos ainda hoje em Vênus e nos gigantes gasosos e suas luas, a formação de moléculas simples, tais como as combinações dos elementos em questão:

C com H

O mais que abundante nos gigantes gasosos, o metano, CH4

C com N

O radical cianeto -CN.

C com O

O reativo CO e o estável CO2.

N com H

Uma variedade de radicais de -NH, -NH2 até a também abundante amônia, NH3.

N com O

Os diversos óxidos de nitrogênio e radicais, de fórmula geral NnHm

O com H

A mais que estável e útil como solvente água, H2O.

Nem vamos citar a bastante inerte combinação N2 nem a reativa mas sempre formável H2. O oxigênio é por demais reativo para formar em atmosferas por longo período de tempo O2, e sua presença abundante em nossa atmosfera se dá com a presença de organismos fotossintetizantes, muito distantes no tempo do cenário químico que estamos tratando.

Destas combinações, e devemos lembrar da reatividade de algumas destas formas, sob pressão suficiente (atmosfera e gravidade), temperatura adequada, nem congelante, impedidora das reações químicas em taxa suficiente, como observemos na menor reatividade da atmosfera de Saturno, Urano e Netuno em relação ao colorido Júpiter, nem permanentemente decompositora das espécies químicas formadas, vide Vênus, com a ação dos raios ultravioleta em dosagem moderada pela espessura da atmosfera e pela permeabilidade à esta radiação pelos componentes presentes, aliado à ação do raios, pois a eletrostática atmosférica depende só de sua escala, dinâmica e pressão, formou-se colossais quantidades de mais e mais complexos compostos.

As bases de tal sistema, sua modelagem inicial pelo humano se dá com a hipótese (relativamente de maneira errônea chamada de teoria) do bioquímico e biólogo russo Aleksandr Oparin em 1924. Oparin afirmava que a Terra primitiva também possuía uma atmosfera fortemente redutora, aos moldes do já então descoberto para Júpiter, especialmente, pela espectroscopia de então, contendo metano, amônia, hidrogênio e água.

Aleksandr Ivanovich Oparin (1894-1980).

Uma representação artística da terra primitiva, e a meu ver, com um exagero na transparência da atmosfera ("The Earth's Birth", de Bonestell).

O experimento de de Urey-Miller, de 1953 só veio corroborar com o raciocínio, na verdade simples, de Oparin.

Equipamento do experimento de Urey-Miller.

Este experimento, embora num primeiro momento aparentou não ter produzido a ampla variedade de aminoácidos necessários à síntese de proteínas dos atuais seres vivos, mais tarde demonstrou, com mais avançadas e precisas técnicas de análise química, produzir 17 aminoácidos, purinas e pirimidinas, necessárias à síntese dos ácidos nuclêicos.

Para mais informações, recomendo:

The Origin of Life

http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/A/AbioticSynthesis.html

O que é mais interessante, ainda mais para mim, com minha formação em Química e uma larga experiência em síntese orgânica, é que este experimento é destituido de catálise. Nada mais há que os gases e a fonte de energia. Inexiste o contato, por exemplo, com minerais granulados, como haveria em uma geologia, ainda mais com a variedade da geologia terrestre, que independe da composição (ao menos em determinados níveis) da composição da atmosfera.

Sabe-se lá que sem número de diversos compostos poderiam ter se formado numa atmosfera planetária (não um balão) em reações promovidas por raios da escala atmosférica (e não faíscas) durante milhares/milhões de anos (não horas).

Mas o que é interessante para nossa apresentação é que temos de entender que já pela obviedade clara e evidência indiscutível, gases simples, moléculas simples, produzem moléculas mais complexas.

Lembremo-nos e tal será útil adiante, que já no experimento de Urey-Miller, independente dos resultado comprovarem de maneira definitiva a formação de TODAS as moléculas necessárias a compor um ser vivo, já obtemos aminoácidos, e devemos destacar que tipo de molécula é esta.

Um aminoácido é uma molécula que possui "um lado" amina, -NH2 e um lado , um radical ácido carboxílico, -COOH, podendo ser representado por H2N-R-COOH, onde R pode ser um enorme número de "construções" de átomos de carbono. Trataremos com mais detalhes estes compostos no nosso próximo texto.

Tratando mais um vez de ultravioleta/radiação solar na síntese de compostos orgãnicos mais complexos que o metano, a literatura hoje é vasta em pesquisas neste campo, tendo se tornado uma "moda", tanto entre biólogos, bioquímicos, químicos e astrofísicos/astrônomos, e citarei apenas alguns exemplos:

Paul Bruston, Henri PoncetFrançois RaulinClaudina Cossart-MagosRégis Courtin

UV spectroscopy of Titan's atmosphere, planetary organic chemistry, and prebiological synthesis : I. Absorption spectra of gaseous propynenitrile and 2-butynenitrile in the 185- to 250-nm region

IcarusVolume 78, Issue 1, March 1989, Pages 38-53

http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WGF-47313SW-11S&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=4f08689b007600c26c78d301f390bafc

F. Raulin and P. Bruston

Photochemical growing of complex organics in planetary atmospheres

Advances in Space ResearchVolume 18, Issue 12, 1996, Pages 41-49 Proceedings of the F3.1, F3.4, F2.4 and F3.8 Symposia of COSPAR Scientific Commission F

http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V3S-3XSJX6S-8F&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=d27a304b459fd61a33d6e9e79b89b25c

Aliás, pesquisando para somar aos dois artigos acima, citados em debate meu sobre o tema, encontrei esta "fonte concentrada", apenas para o caso de Titan (lua de Saturno - e lembrando que já POUSAMOS nesta lua, e não apenas a observamos à distância):

Bibliography of References Relevant to the Chemistry of Titan’s Atmosphere – 1/9/05

http://psarc.geosc.psu.edu/TITAN/TitanChemBiblio.pdf

Superfície de Titan.

Ou seja, havendo gases e a ação da radiação solar, complexam-se as moléculas e aumentam as combinações que o carbono propicia.

Assim, ao meu estilo de avançar sobre determinados temas: Cresciam os dominós para triminós, e tetraminós, e destes, com presença de átomos diferentes do carbono, mais cedo ou mais tarde se chegaria à escala de combinações ainda mais complexas.