O Experiência de Miller e Urey Consiste na produção de moléculas orgânicas usando como matéria-prima moléculas inorgânicas mais simples sob certas condições. O objetivo do experimento era recriar as condições ancestrais do planeta Terra.
A intenção dessa recriação era verificar a possível origem das biomoléculas. Na verdade, a simulação alcançou a produção de moléculas - como aminoácidos e ácidos nucléicos - essenciais para os organismos vivos..
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A explicação da origem da vida sempre foi um tema intensamente debatido e polêmico. Durante a Renascença, acreditava-se que a vida se originou repentinamente e do nada. Esta hipótese é conhecida como geração espontânea.
Mais tarde, o pensamento crítico dos cientistas começou a germinar e a hipótese foi descartada. No entanto, a questão colocada no início permaneceu difusa.
Na década de 1920, os cientistas da época usaram o termo "sopa primordial" para descrever um ambiente oceânico hipotético no qual a vida provavelmente se originou..
O problema era propor uma origem lógica das biomoléculas que tornam possível a vida (carboidratos, proteínas, lipídios e ácidos nucléicos) a partir de moléculas inorgânicas..
Já na década de 1950, antes dos experimentos de Miller e Urey, um grupo de cientistas conseguiu sintetizar ácido fórmico a partir do dióxido de carbono. Esta formidável descoberta foi publicada na prestigiosa revista Ciência.
Em 1952, Stanley Miller e Harold Urey desenvolveram um protocolo experimental para simular um ambiente primitivo em um sistema engenhoso de tubos de vidro e eletrodos construídos por eles próprios..
O sistema consistia em um frasco de água, análogo ao oceano primitivo. Conectado a esse frasco estava outro com os componentes do suposto ambiente pré-biótico.
Miller e Urey usaram as seguintes proporções para recriá-lo: 200 mmHg de metano (CH4), 100 mmHg de hidrogênio (Hdois), 200 mmHg de amônia (NH3) e 200 ml de água (HdoisOU).
O sistema também tinha um condensador, cuja função era resfriar os gases como a chuva normalmente faria. Da mesma forma, integraram dois eletrodos capazes de produzir altas tensões, com o objetivo de criar moléculas altamente reativas que promovessem a formação de moléculas complexas..
Essas faíscas procuraram simular os possíveis raios e raios do ambiente prebiótico. O dispositivo terminava em uma parte em forma de “U” que impedia o vapor de viajar na direção oposta..
O experimento recebeu choques elétricos por uma semana, ao mesmo tempo em que a água era aquecida. O processo de aquecimento simula a energia solar.
Nos primeiros dias a mistura do experimento estava totalmente limpa. Com o passar dos dias, a mistura começou a ficar vermelha. Ao final da experiência, esse líquido adquiriu uma intensa cor vermelha quase marrom e sua viscosidade aumentou notavelmente..
O experimento atingiu seu objetivo principal e moléculas orgânicas complexas foram geradas a partir de componentes hipotéticos da atmosfera primitiva (metano, amônia, hidrogênio e vapor d'água)..
Os pesquisadores conseguiram identificar vestígios de aminoácidos, como glicina, alanina, ácido aspártico e ácido amino-n-butírico, que são os principais componentes das proteínas..
O sucesso desse experimento contribuiu para que outros pesquisadores continuassem a explorar a origem das moléculas orgânicas. Adicionando modificações ao protocolo de Miller e Urey, foi possível recriar os vinte aminoácidos conhecidos.
Também poderiam ser gerados nucleotídeos, que são os blocos de construção fundamentais do material genético: DNA (ácido desoxirribonucléico) e RNA (ácido ribonucléico).
O experimento conseguiu verificar experimentalmente o surgimento de moléculas orgânicas e propõe um cenário bastante atraente para explicar a possível origem da vida..
No entanto, um dilema inerente é criado, pois a molécula de DNA é necessária para a síntese de proteínas e RNA. Lembremos que o dogma central da biologia propõe que o DNA seja transcrito para RNA e este seja transcrito para proteínas (são conhecidas exceções a essa premissa, como os retrovírus)..
Então, como essas biomoléculas se formam a partir de seus monômeros (aminoácidos e nucleotídeos) sem a presença de DNA??
Felizmente, a descoberta das ribozimas conseguiu esclarecer esse aparente paradoxo. Essas moléculas são RNAs catalíticos. Isso resolve o problema, pois a mesma molécula pode catalisar e transportar informações genéticas. É por isso que existe a hipótese do mundo primitivo do RNA..
O mesmo RNA pode se replicar e participar da formação de proteínas. O DNA pode vir de uma forma secundária e ser selecionado como uma molécula de herança sobre o RNA.
Esse fato pode ocorrer por diversos motivos, principalmente porque o DNA é menos reativo e mais estável que o RNA..
A principal conclusão deste desenho experimental pode ser resumida na seguinte afirmação: moléculas orgânicas complexas podem ter sua origem em moléculas inorgânicas mais simples, se forem expostas às condições da suposta atmosfera primitiva, como altas tensões, radiação ultravioleta e baixo teor de oxigênio.
Além disso, foram encontradas algumas moléculas inorgânicas que são candidatas ideais para a formação de certos aminoácidos e nucleotídeos..
O experimento nos permite observar como poderia ter sido a criação dos blocos de organismos vivos, assumindo que o ambiente primitivo se conformava com as conclusões descritas..
É muito provável que o mundo antes do surgimento da vida tivesse componentes mais numerosos e complexos do que aqueles usados por Miller.
Embora pareça implausível propor a origem da vida a partir de moléculas tão simples, Miller foi capaz de verificá-la com um experimento sutil e engenhoso..
Ainda há debates e controvérsias sobre os resultados desse experimento e sobre como as primeiras células se originaram..
Atualmente, acredita-se que os componentes que Miller usou para formar a atmosfera primitiva não correspondem à realidade dela. Uma visão mais moderna atribui aos vulcões um papel importante e propõe que os gases que essas estruturas produzem minerais.
Um ponto-chave da experiência de Miller também foi questionado. Alguns pesquisadores acham que a atmosfera teve pouco impacto na criação de organismos vivos.
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