Novas Perspectivas na Origem
da Vida:
O Conhecimento Científico Fornece Ainda mais
Evidências de Planejamento e Desígnio
ADVERTÊNCIA
Este power point não deve ser considerado
como uma publicação acadêmica, por tratar-se
de apenas uma apresentação abordada pelo
Palestrante visando ilustrar o tema divulgado
no XIII Seminário Filosofia das Origens,
realizado no Rio de Janeiro em 2012
Sumário
*
Introdução
*
O Experimento de Miller (novamente)
*
Adsorção de Moléculas Orgânicas em Areias
*
Estabilidades de Bases Nitrogenadas e Ribose
*
Disponibilidade de Fósforo
*
Obtenção Espontânea de RNA
* Considerações Finais
Introdução
Uma antiga reflexão
*
Qual a nossa origem?
*
Qual o nosso destino?
Introdução
Duas respostas distintas
Universo e a Vida
EVOLUCIONISMO
*
Acaso
*
Seleção natural
*
Mutações
*
Tempo
Introdução
Duas respostas distintas
Universo e a Vida
CRIACIONISMO BÍBLICO
*
Deus criador
*
Intenção
*
Finalidade
Introdução
Duas respostas distintas
Universo e a Vida
EVOLUCIONISMO
*
Seleção natural
*
Acaso
*
Mutações
*
Tempo
Universo e a Vida
CRIACIONISMO
BÍBLICO
*
Deus criador
*
Intenção
*
Finalidade
*
Adaptações
1.
Apresentada de modo
unilateral;
Introdução
A “Origem da Vida” no âmbito acadêmico
2.
Negligência quanto às
limitações da proposta
apresentada.
Introdução
Composto
inorgânicos
Compostos
orgânicos
Vida
Introdução
O Experimento de Miller
O teste de uma ideia
Stanley Miller
Compostos Inorgânicos
Miller S. L. Production of amino acids under possible primitive earth conditions, Science ,117, 1953, 528-531
Compostos Orgânicos
Energía
Miller S. L. Production of amino acids under possible primitive earth conditions, Science ,117, 1953, 528-531
CH
4
, NH
3
, H
2
, H
2
O
Compostos inorgânicos
Ácidos carboxílicos
Aminoácidos
Compostos orgânicos
O Experimento de Miller
Resultados obtidos
R
OH
NH
2
O
Amina
Ácido
Ácido
Ácidos carboxílicos
Aminoácidos
O Experimento de Miller
Conceitos básicos
O Experimento de Miller
O Experimento de Miller
O Experimento de Miller
Compostos
Inorgânicos
Compostos
Orgânicos
X
Vida
O Experimento de Miller
Conclusão
Adsorção de Moléculas Orgânicas
+
Pequena probabilidade de colisão
Adsorção de Moléculas Orgânicas
+
Maior probabilidade de colisão
Adsorção de Moléculas Orgânicas
Adsorção de Moléculas Orgânicas
Zaia et al. Adsorption of the L-amino Acids em sSea Sand J. Braz. Chem. Soc., 13, 679- 681, 2002
Zaia, D. A. M.; Zaia, C.T.B.V. Adsorção de Aminoácidos sobre Minerais e a Origem da Vida Quim. Nova, 29, 786-789,2006
Adsorção de Moléculas Orgânicas
Zaia et al. Adsorption of the L-amino Acids em sSea Sand J. Braz. Chem. Soc., 13, 679- 681, 2002
Zaia, D. A. M.; Zaia, C.T.B.V. Adsorção de Aminoácidos sobre Minerais e a Origem da Vida Quim. Nova, 29, 786-789,2006
R
OH
NH
2
O
+
ou
-Adsorção de Moléculas Orgânicas
Klapper, M. H.; Biochem. Biophys. Res. Commum. 78, 1018, 1977
R
OH
NH
2
O
R
OH
NH
2
O
R
OH
NH
2
O
+
-13,8%
11,7%
74,5%
Adsorção de Moléculas Orgânicas
Zaia et al. Adsorption of the L-amino Acids em sSea Sand J. Braz. Chem. Soc., 13, 679- 681, 2002
Zaia, D. A. M.; Zaia, C.T.B.V. Adsorção de Aminoácidos sobre Minerais e a Origem da Vida Quim. Nova, 29, 786-789,2006
Adsorção de Moléculas Orgânicas
Estabilidade das Bases Nitrogenadas
NUCLETÍDIO
Estabilidade das Bases Nitrogenadas
Estabilidade das Bases Nitrogenadas
Estabilidade das Bases Nitrogenadas
BASE
NITROGENADA
Tempo de meia-vida
100°C
0°C
Adenina
1 ano
≥
10
6
anos
Guanina
1 anos
≥
10
6
anos
Uracila
12 anos
≥
10
6
anos
Citosina
19 dias
17.000 anos
MILLER, S. L.; LEVY, M. The stability of the RNA base: Implication for the origin of life. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, 95, 7933-7938, 1998.
Estabilidade das Bases Nitrogenadas
Condições ambientais desfavoráveis para
o acúmulo de bases nitrogenadas por
longos períodos de tempo!
Estabilidade das Bases Nitrogenadas
Estabilidade da Ribose
73 Minutos
LARRALDE, R.; ROBERTSON, M. P.; MILLER, S. L. Rates of decomposition of ribose and other sugars:
Implications for chemical evolution. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92, 8158-8160, 1995.
Estabilidade da Ribose
Condições ambientais desfavoráveis para
o acúmulo de ribose por longos períodos
de tempo!
Estabilidade da Ribose
Disponibilidade de Fósforo
Disponibilidade de Fósforo
MILHO
Disponibilidade de Fósforo
Disponibilidade de Fósforo
Obtenção Espontânea de RNA
Divulgado pela mídia
“Os pesquisadores britânicos conseguiram
demonstrar a síntese espontânea em
laboratório. [...] Segundo o estudo, todos
os materiais usados na síntese estiveram
presentes nos primórdios da vida na Terra
e as condições de reações usadas foram
consistentes com os modelos geoquímicos
dos ambientes então existentes no
Obtenção Espontânea de RNA
Obtenção Espontânea de RNA
Incrível!
Segundo os autores do artigo, cada
um dos constituintes do RNA foram
Obtenção Espontânea de RNA
O que você fica sabendo somente quando lê o artigo...
Powner M. W., Gerland B., Sutherland J. D.Synthesis of activated pyrimidine ribonucleotides in prebiotically plausible conditions. Nature, 459, 239-242, 2009.
Obtenção Espontânea de RNA
Planejamento e designo
Químicos também têm seus
“segredinhos culinários”...
• AJUSTE das condições de temperatura e
pressão;
• PLANEJAMENTO de rotas sintéticas;
• CONTROLE das condições reacionais;
• PURIFICAÇÃO dos reagentes;
• Reagentes em concentração IDEAL no
sistema reacional;
• TRATAMENTO da mistura reacional;
• CONTROLE do pH do meio reacional;
Obtenção Espontânea de RNA?
Todas as condições foram planejadas e tinham uma finalidade
Neste experimento a molécula
de RNA não foi obtida de modo
espontâneo, mas envolveu
planejamento e controle das
Considerações Finais
*
Criacionismo
Bíblico
e
Evolucionismo
são
incompatíveis;
*
O Experimento de Miller:
Compostos
Inorgânicos
Compostos
Orgânicos
Compostos
Orgânicos
Vida
X
*
Adsorção de Moléculas Orgânicas:
R
OH
NH
2
O
+
ou
-
R
OH
NH
2
O
74,5%
Considerações Finais
*
Formação de nucleotídeos em supostas condições
pré-bióticas:
Bases nitrogenadas
Ribose
Fósforo
Instabilidade e indisponibilidade
sob as supostas condições da
Terra Primitiva.
*
Obtenção espontânea de RNA?
Considerações Finais
• AJUSTE das condições de temperatura e
pressão;
• PLANEJAMENTO de rotas sintéticas;
• CONTROLE das condições reacionais;
• PURIFICAÇÃO dos reagentes;
• Reagentes em concentração IDEAL no
sistema reacional;
• TRATAMENTO da mistura reacional;
Referências Bibliográficas
1. Alberts, B.; Bray D.; lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Watson, J. D., Biologia Molecular da Célula. Ed. Artes Médicas. Capítulo 1, pág. 4. 3°Edição, 1994.
2. Braun, J. V. “Synthese des inaktiven Lysins aus Piperidin”. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 42, 1909, 839-846.
3. Eck, J. C.; Marvel, C. S. “dl-Lysine Hydrochlorides“. Organic Syntheses, 2, 1943, 374.
4. Powner M. W., Gerland B., Sutherland J. D., “Synthesis of activated pyrimidine ribonucleotides in prebiotically plausible conditions”. Nature, 459, 239-242, 2009.
5. Woese, C. The Genetic Code 179–195 (Harper & Row, 1967).
6. Crick, F. H. C. “The origin of the genetic code”. J. Mol. Biol. 38, 367–379, 1968.
7. Orgel, L. E. “Evolution of the genetic apparatus”. J. Mol. Biol. 38, 381–393, 1968.
8. Kofoed, J., Reymond, J.-L. & Darbre, T. “Prebiotic carbohydrate synthesis: zincproline catalyzes direct aqueous aldol reactions of a-hydroxy aldehydes and ketones”. Org. Biomol. Chem. 3, 1850–1855, 2005.
Referências Bibliográficas
9. Ricardo, A., Carrigan, M. A., Olcott, A. N., Benner, S. A. “Borate minerals stabilize ribose”. Science 303, 196, 2004.
10. Fuller, W. D., Sanchez, R. A. Orgel, L. E. “Studies in prebiotic synthesis VI. Synthesis of purine nucleosides”. J. Mol. Biol. 67, 25–33, 1972.
11. Orgel, L. E. “Prebiotic chemistry and the origin of the RNA world”. Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 39, 99– 123, 2004.
12. Schwartz, A. W. “Phosphorus in prebiotic chemistry”, Phil. Trans. R. Soc. B, 361, 1743-1749, 2006.
13. Miller S. L. Production of amino acids under possible primitive earth conditions, Science ,117, 1953, 528-531.
14. Zaia et al. Adsorption of the L-amino Acids em sSea Sand J. Braz. Chem. Soc., 13, 679- 681, 2002.
15. Zaia, D. A. M.; Zaia, C.T.B.V. Adsorção de Aminoácidos sobre Minerais e a Origem da Vida Quim. Nova, 29, 786-789,2006
