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A entropia e a vida na Terra

entropia na terra e tudo mais
Esse vídeo, do canal Minute Physics, é uma excelente forma de aprender um pouco mais sobre a relação entre a entropia e a vida na Terra.
Além disso a explicação dá mais alguns detalhes importantes no entendimento do conceito de entropia como um todo.

Vídeo com legendas em português. Ative as legendas pelo Youtube (clicando no botão CC).

O roteiro foi feito em colaboração com o físico Sean Carrol. E a tradução para o português recebeu revisão da equipe do ‘Em Síntese´.

Veja também o vídeo abaixo (com legendas) sobre a relação entre complexidade e entropia.

Moléculas essenciais para a vida em meteoritos

fragmentos do meteorito
Fragmentos do meteorito Sutter’s Mill

Análises de fragmentos do meteorito batizado de ‘Sutter’s Mill‘, que iluminou o céu da Califórnia (EUA) no dia 24 de abril de 2012, foram realizadas e nestas os pesquisadores descobriram que moléculas orgânicas essenciais para a vida estavam presentes no material deste meteorito.
Meteoritos são fragmentos de planetas, poeira cósmica, asteroides… variam de tamanho e conseguem resistir à entrada na atmosfera terrestre, atingindo o solo. Alguns tipos de meteoritos, classificados como condritos carbonáceos, compostos orgânicos, inclusive do mesmo tipo de substâncias encontradas na Terra.
As hipóteses feitas até hoje sustentam normalmente que a origem da vida é baseada em evidências de que ela teria surgido em uma espécie de uma sopa “prebiótica” (que conteria elementos e compostos como: carbono (C), hidrogênio (H), potássio (K), amônia (NH3), nitrogênio (N2), magnésio (Mg) e água (H20)), sendo uma parte desses talvez trazidos por meteoritos.
Para Sandra Pizzarello, bioquímica e chefe de estudos da Universidade Federal do Arizona, em Tempe, comenta que “A sua composição sempre foi vista como uma indicação de que os precursores da evolução que levou às origens da vida poderiam ter vindo de material extraterrestre carregado em meteoritos”.
Pizzarello e seus colegas analisaram dois fragmentos do meteorito Sutter’s Mill, dissolvendo-os com solvente, e viram que aparentemente possuía poucos compostos orgânicos dissolvíveis comparando-o com outros meteoritos similares.

Alguns dos compostos encontrados no meteorito
estruturas moleculares de substâncias em meteorito

“Voce poderia dizer que isso foi uma decepção”, disse Pizzarello.
Contudo, os pesquisadores dissolveram fragmentos do meteorito em outras condições que imitam as fontes hidrotermais da Terra, que era o ambiente primórdio da Terra, o qual poderia ter surgido a vida. Através destes aspectos, foi visto que nessas condições um tanto diferentes os fragmentos liberaram moléculas orgânicas que não haviam sido detectadas em meteoritos similares. O estudo comprovou que há muito mais material orgânico disponível nos meteoritos do que os cientistas pensavam.
“o que pode ser bom para um propósito, porque eles podem atuar como cápsulas rudimentares que conteriam compostos úteis na evolução prebiótica,” comentou Pizzarello.

Artigo original sobre o meteorito:
Processing of meteoritic organic materials as a possible analog of early molecular evolution in planetary environments
Sandra Pizzarello, 15614–15619, doi: 10.1073/pnas.1309113110

Texto escrito por Bruna Lauermann.

Ab initio – Origem da vida e evolução

capa livro abinitio
Ab initio, livro escrito pelo Professor Franklin David Rumjanek, do Instituto de Bioquímica Médica da Universidade Federal do Rio de Janeiro/UFRJ, é dividido em duas partes, a primeira trata do surgimento da vida no Universo e a segunda aborda a evolução biológica.
Nas considerações sobre a origem da vida o Professor Franklin faz um belo apanhado da química prebiótica e as possíveis condições nas quais a vida poderia ter surgido no Universo e na Terra. Passeando pela importância da físico-química como pano de fundo para a biologia; pela predominância do carbono nos processos biológicos e abordando também a possível influência da água nos primeiros processos químicos de um sistema vivo.

O livro foi enviado pela Editora Vieira & Lent para realizar a avaliação.

Sobre a origem da vida

Artigos em português sobre a origem da vida não são muito comuns. A Química Nova de número 6 e volume 31 deste ano traz um interessante artigo sobre as controvérsias existentes no entendimento da origem da vida.

O artigo serve como um bom resumo, separando a questão entre dois modelos e demonstrando as principais diferenças entre cada um deles.

Justamente por ser resumido, o texto acaba pecando por deixar alguns pontos em aberto. Mas as referências citadas podem ajudar com boas fontes de informações adicionais.

Ficou um gostinho de quero mais.

Algumas controvérsias sobre a origem da vida
Dimas A. M. Zaia, Cássia Thaïs B. V. Zaia
DOI: 10.1590/S0100-40422008000600054

Glicolaldeído no espaço

Glicolaldeído

Cientistas detectaram uma molécula de açúcar que está diretamente ligada à origem da vida. A detecção foi feita em uma região da nossa galáxia onde planetas habitáveis podem existir. A descoverta, parte financiada pelo Technology Facilities Council (STFC) e UK’s Science foi publicada dia 25 de novembro no website Astro-ph.

O time de pesquisadores internacionais, incluíndo cientistas da University College London (UCL), usaram o radio-telescópio IRAM na França para detectar a molécula em uma região do espaço com massiva formação de estrelas, algo como 26000 anos-luz da Terra.

Dr. Serena Viti, um dos autores do artigo, da University College London, disse, “Esta é um descoberta importante por ser a primeira vez que um glicolaldeído, um açúcar básico, foi detectado em uma região de formação de estrelas onde planetas que podem existir planetas que mantém vida.”

A molécula – glicolaldeído – foi previamente somente detectada no centro da nossa galáxia onde as condições são extremas comparadas com o resto da galáxia. Esta nova descoberta, em uma área longe do centro, também sugere que a produção deste ingrediente chave para a vida pode ser comum pela galáxia. Isto é uma boa notícia para a nossa procura de vida fora da Terra, com uma larga presença destas moléculas temos mais chances de ter outras moléculas vitais para a vida em regiões onde planetas semelhates à terra podem existir.

O time foi capaz de detectar glicolaldeído pelo uso de um telescópio para observar a região com uma resolução grande-angular e em diferentes comprimentos de onda. As observações confirmaram a presença de três linhas de glicolaldeído através da parte mais central do núcleo da região.

Glicolaldeído, o açúcar monosacarídeo mais simples, pode reagir com o propenal para formar ribose, o constituinte central do ácido ribonucléico (RNA), sendo uma molécula central na origem da vida.

O professor Keith Mason, chefe do Science and Technology Facilities Council (STFC), disse, “A descoberta de uma molécula orgânica de um açúcar em uma região de formação de estrelas é muito excitante e irá providenciar informação incrivelmente útil na nossa busca por vida em outros planetas. Pesquisadores gostam disso, combinado com uma vasta rede de outros projetos astronômicos de pesquisadores ingleses, estamos continuamente expandindo nosso conhecimento sobre o Universo e mantendo a Inglaterra na linha de frente da astronomia.”

First detection of glycolaldehyde outside the Galactic Center
M.T. Beltran, C. Codella, S. Viti, R. Neri, R. Cesaroni

Via Physorg

Leia também
Naftaleno no espaço

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.

Química da origem da vida

simulação computacional de moléculas
A química tem muito a contribuir para a elucidação de processos de surgimento da vida.
Um dos aspectos importantes nesta jornada é o entendimento de mecanismos de replicação de moléculas. Um processo evolutivo tem, simplificadamente, um ´algoritmo´ que se baseia em hereditariedade – variação – seleção. No campo da hereditariedade entra a replicação e, obviamente, as reações químicas envolvidas nos processos de replicação (cópia) da sequência que representa essa hereditariedade.

Entretando, avançando na complexidade, já existem estudos que, com sucesso,  conseguem entender a dinâmica do funcionamento da membrana de uma protocélula. Em um artigo publicado em setembro na Proceedings of the National Academy of Sciences, os pesquisadores Sheref S. Mansy e
Jack W. Szostak demonstraram a termoestabilidade de um modelo de uma membrana de protocélula.

Muitos pesquisadores na área de protocélulas concordam que o sistema deve conter no mínimo três componentes: um recipiente, um modo de coletar energia e um transportador de informação como o RNA ou outro ácido nucléico. E é na estrutura do recipiente que o trabalho de Szostak encontra seu principal avanço.

Pelo vídeo é possível perceber a agregação de ácidos graxos para a formação de uma estrutura com crescente complexidade.


Thermostability of model protocell membranes

Sheref S. Mansy e Jack W. Szostak
http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0805086105

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.