a origem da vida - filosofiadasorigens.org.br · a velocidade de uma reação não é determinada...

A ORIGEM DA VIDAParte I

Fundamentos Químicos e a Química da Vida

Parte IIAnálise Química de Alguns Modelos Propostos

Prof. Tarcisio Vieira

“Estudos em Ciência e Religião”

Campo Grande/MS

22 a 24 de Novembro de 2013

A ORIGEM DA VIDAParte I

Fundamentos Químicos e a Química da Vida

Prof. Tarcisio Vieira

“Estudos em Ciência e Religião”

Campo Grande/MS

22 a 24 de Novembro de 2013

SUMÁRIO1. Introdução

2. Como Somos Vistos

3. O Pensamento Evolucionista

4. Pensando Criticamente

5. Características dos Seres Vivos

6. Fundamentos Químicos

7. A Química da Vida

8. Mais da “Lógica” Evolucionista

9. Considerações Parciais

10. Referências Bibliográficas

INTRODUÇÃOUm pouco de nosso trabalho

Como teria surgido a vida na

Terra na concepção de

estudantes do Ensino Médio?

INTRODUÇÃOUma importante conclusão

Não sabem justificar sua escolha (fé)!

COMO SOMOS VISTOSCriacionistas e a Educação Adventista

Criacionistas rejeitam

verdades científicas...

[Os adventistas] Há cinco anos,

empreenderam uma total

reformulação nos livros didáticos

de ciências produzidos por uma

das 56 editoras mantidas pela

igreja. Agora, os livros

contrapõem a teoria bíblica à

ciência em diversos capítulos,

deixando claro que consideram

que a segunda nem sempre é

verdadeira.

Edição 209911/02/2009

INTRODUÇÃOUma opinião equivocada

Criacionistas rejeitam

verdades científicas...

Disponível em: <http://veja.abril.com.br/040209/p_075.shtml>

Acesso em 09/05/2013

Revista VEJAEdição 209911/02/2009

O PENSAMENTO EVOLUCIONISTAO começo da vida na Terra

De acordo com o

pensamento

evolucionista, a vida

teria começado

espontaneamente entre

3,8 e 3,5 bilhões de

anos atrás...

SCHOPF, J. W. et al. Laser-Raman Imagery of Earth´s Earliest Fossils. Nature, 416, 73-76, 2002.

O PENSAMENTO EVOLUCIONISTAO começo da vida na Terra

PENSANDO CRITICAMENTEÉ importante analisar as evidências

A ideia de que a vida teria surgido

espontaneamente numa poça de água

quente, como proposto por Darwin, pode

ser corroborada pelo conhecimento

químico?

CARACTERÍSTICAS DOS SERES VIVOSComo dizer se algo é ou está vivo?

1. Sistemas para

extrair, transformar e

utilizar a energia do

ambiente;

TERMODINÂMICA

2. Funções definidas

para cada um dos

componentes do

organismo e

interações reguladas

entre eles.

ORGANIZAÇÃO

CARACTERÍSTICAS DOS SERES VIVOSComo dizer se algo é ou está vivo?

FUNDAMENTOS QUÍMICOS A vida é um conjunto de reações químicas

Caminhos de Campo Grande/MS

FUNDAMENTOS QUÍMICOS A vida é um conjunto de reações químicas

Caminhos da vida

FUNDAMENTOS QUÍMICOS Condições necessárias para que uma reação química ocorra

Afinidade química

Contato

Colisões efetivas

Energia suficiente

Estabilidade

Todas estas condições (e mais algumas) devem ser satisfeitas ao mesmo tempo!

FUNDAMENTOS QUÍMICOS A espontaneidade de uma reação química

Reação Química

HCl (aq) + NaHCO3 (aq) → NaCl (aq) + CO2 + H2O

R E A G E N T E (s) → P R O D U T O (s)

OH

O

NH2

+OH

O

NH2

Fenilalanina Valina

NH

O

OH

ONH2

+ H2O

Fenilalaninavalina

Reação Química Inorgânica

Reação Química Orgânica


R E A G E N T E (s) → P R O D U T O (s)

Espontânea(∆G= EP – ER)

Não espontânea(∆G = EP – ER)

ER > EP → ∆G<0

Liberação de energia

Macromoléculas

ER < EP →∆G>0

Absorção de energia

Moléculas


Reações Químicas Espontâneas (exergônicas)

ENERGIA

PROGRESSO DA REAÇÃO

R

P

Energia livre(∆G<0)


ENERGIA


R

P

Energia livre(∆G<0)

ATP4- + H2O → ADP3- + Pi2- + H+

Reações Químicas Espontâneas (exergônicas)

ATP4-

ADP3-

Reações químicas

como esta fornecem

energia para outras

reações químicas!


Reações Químicas Não Espontâneas (endergônicas)

ENERGIA


R

P

Energia livre(∆G>0)

Reações químicas como esta necessitam

de energia de outras reações químicas!

ENDERGÔNICO

EXERGÔNICO

A QUÍMICA DA VIDACaracterísticas dos seres vivos

Para que a vida seja possível

reações químicas endergônicas

devem estar acopladas a reações

químicas exergônicas!

Primeira Característica


C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

∆G° = - 2.850 kJ.mol-1

(espontâneo)

Manipular açúcar seria um experimento de grande perigo!


Não basta apenas ter os

ingredientes, é preciso que

existam

condições favoráveis!


H2O2 → H2O + ½ O2

∆G° = - 64,2 kJ.mol-1

(espontâneo)

Experimento interessante!


A velocidade de uma reação não é

determinada pelo valor de ∆G, mas

sim, pelo valor da Energia Livre de

Ativação (∆G‡) . Quanto maior esse

valor, menor a velocidade de uma dada

reação química.

ENERGIA


H2O2ER

EP

∆G = - 64,2 kJ/mol(exergônica) H2O + ½ O2

Complexo ativado

∆G‡ = + 75 kJ/mol

∆G‡C = + 8 kJ/mol

2 H2O2 → 2 H2O + O2∆G = - 64,2 kJ/mol

(exergônica)


Não basta apenas ter os

ingredientes, é preciso que

existam

condições favoráveis!


Para que uma reação química seja

útil para um ser vivo não basta que

ela seja termodinamicamente

possível, é preciso que ela também

seja cineticamente viável!

Segunda Característica


C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

∆G° = - 2.850 kJ.mol-1

(espontâneo)

H2O2 → H2O + 1/2O2

∆G° = - 64,2 kJ.mol-1

(espontâneo)

Embora sejam termodinamicamente

possíveis, estas reações seriam

cineticamente inviáveis para os seres vivos

se não houvesse a existência das condições

favoráveis proporcionadas pelas enzimas!

MAIS DA “LÓGICA” EVOLUCIONISTAFato químico ou fantasia?

A vida necessita de enzimas;

Enzimas são feitas de aminoácidos;

Existindo aminoácidos na Terra primitiva

teríamos, por consequência, a formação de

enzimas;

Existindo aminoácidos, e portanto as

enzimas, a vida teria surgido

espontaneamente.

Será?

MAIS DA “LÓGICA” EVOLUCIONISTAFato químico ou fantasia?

Continuamos na próxima apresentação

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BERNAL, J. D. The physical basis of life. Routledge and Kegan Paul Ltd.: London, 1951.

CAIRNS-SMITH, A. G. Genetic takeover and the mineral origin of life. Cambridge University Press, UK, 1982.

COCKERIL, A. F. et. Al., An improved synthesis of 2-amino-1,3-oxazoles under basic catalysis. Synthesis, 591-593, 1973.

DAMINELI, D. S. C., DAMINELI, A. Origens da Vida. Estudos Avançados, 59, 263-284, 2007.

FERRIS, J. P. Prebiotic synthesis on minerals: Bridging prebiotic and RNA world. Bio. Bull., 196, 311-314, 1999.

HAYES, J. M. The earliest memories of life on Earth. Nature, 384, 21-22, 1996.

JOHNSTON, W. K. et al., RNA-catalized RNA polymerization: accurate and general RNA-templated primer extension. Science, 292, 1319-1325, 2001.

KASTING, J. F.; HOWARD, M. T. Atmospheric composition and climate on the earlier Earth. Phil. Trans. R. Soc. B, 361, 1733-1742, 2006.

KLAPPER, M, H. The independent distribution of amino acid near neighbor pairs into polypeptides. Biochem. Biophys. Res. Commum., 78, 1018-1024, 1977.

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.

MANNING, C. E. et al. Geology, age and origin of supracrustal rocks at Akilia, West Greenland. Am.

J. Sci., 306, 303-366, 2006.

MILER, S. L. Production of amino acids under possible primitive earth conditions. Science, 117, 528-531, 1953.

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.

MORATO, M. A. et al. Representação visual de estruturas biológicas em materiais de ensino. Hist. Cienc. saude-Manguinhos, 5, 415-433, 1998.

PENNY, D. An Interpretative review of the origin of life research. Biology and Philosophy, 20, 633-671, 2005.

POWNER, M. W. et. al. Synthesis of activated pyrimidine ribonucleotides in prebiotically plausible conditions. Nature, 459, 239-242, 2009.

SALADINO, R.; Crestini, C.; Costanzo, G.; Negri, R.; Di MAURO, E. A possible prebiotic synthesis of purine, adenine, cytosine, and 4(3H)-pyrimidinone from formaldeide: Implications for the origin life. Bioorg. Med. Chem., 9, 1249-1253, 2001.


SCHOPF, J. W. et al. Laser-Raman Imagery of Earth´s Earliest Fossils. Nature, 416, 73-76, 2002.

SCHWARTZ, A. W. Phosphorus in prebiotic chemistry. Phil. Trans. R. Soc. B, 361, 1743-1749, 2006.

SIMONOV, A. M. et. al. Possible prebiotic synthesis of monosaccharides from formaldehyde in presence of phosphates. Advanced in Space Research, 40, 1634-1640, 2007.

WÄCHTERSHÄUSER, G. Before enzymes and templates: theory of surface metabolism. Microbiol. Rev., 52, 452, 1988.

WALTER, G. The RNA world. Nature, 319, 618, 1986.

ZAIA, D. A. M., ZAIA, C. T. B. V. Algumas controvérsias sobre a origem da vida. Química Nova, 31, 1599-1602, 2008.

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.


OBRIGADO!

Maiores Informações sobre aSociedade Criacionista Brasileira

Sites:SCB: www.scb.org.brRevista Criacionista: http://www.revistacriacionista.com.brFilosofia das Origens: http://www.filosofiadasorigens.org.brDe Olho nas Origens: http://www.deolhonasorigens.com.brTV Origens: http://www.tvorigens.com.br

E-mail: [email protected]

Sociedade Criacionista BrasileiraCaixa Postal 0866070312-970 - Brasília DFTelefax: (61)3468-3892

a origem da vida - filosofiadasorigens.org.br · a velocidade de uma reação não é determinada...

Documents