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Origens da vida: Blocos de Construção Um dos enigmas não resolvidos de Astrobiologia
é a forma como a vida se originou ? Onde é que os blocos de construção para a vida
vem? O dilema central que astrobiólogos enfrentam na tentativa de resolver isso é questão
é como nós vamos a partir de moléculas básicas para um micro-organismo auto-replicante
. E devo dizer desde o início que não sabemos a resposta para este problema, mas muitos
avanços significativos têm sido feitas por astrobiólogos . No entendimento onde esses
blocos de construção veio e como eles poderiam ter sido montado para as primeiras formas
de vida . Portanto, há várias possibilidades de como a vida pode ter se originado e aqui
estão três deles. A primeira é uma intervenção sobrenatural ou divino. A vida foi criada
por uma força sobrenatural. Bem , se você acreditar que ou não, ele não sair muito
longe. Ele não explica como os blocos de construção da vida foram criados e como
eles poderiam ter montado nos primeiros organismos vivos na Terra. Assim, mesmo se você acreditar
nisso , não fugir do problema central astrobiológico de compreender os blocos de construção.
Outra resposta à forma como se originam como poderia ser ela originários de outros países
e foi transferido para a Terra , talvez em cometas ou em impactos de asteroides . Esta
é uma possibilidade , não podemos provar , no momento atual que a vida se originou
na Terra , mas ainda não nos leva para longe do problema de como a vida se originou nesse
local distante? Agora, é claro que há um problema lá , porque se ela se originou em
um planeta com condições muito diferentes , então não tinha havido condições para
um mundo diferente que estavam muito mais propício para a origem da vida. Mas, sem
a capacidade de testar que, no momento atual, sem a possibilidade de encontrar outros planetas.
Planetas e provar que a vida se originou lá, ficamos com a nossa última possibilidade
e é isso que a vida se originou na Terra. E, é nesse pressuposto que usamos na tentativa
de compreender a origem da vida , e , pelo menos, restringir o tipo de experiências
que astro biólogo fazer , na tentativa de entender como blocos de construção foram
montadas no início da vida e como eles chegaram juntos. Assim, a primeira questão que se
pode perguntar como astrobiólogos é onde é que os blocos de construção da vida vêm
e temos visto em uma palestra anterior de que a vida é construída a partir de blocos
de construção , tais como aminoácidos e açúcares. Uma das primeiras experiências
de olhar para onde os blocos de construção da vida podem ter vindo foi realizada por
Harold Urey e Stanley Miller , em 1952 , e é realmente tornar-se uma experiência icônico.
Na concepção desta experiência tomam um recipiente com água e eles ferver a água
, ea água viaja através de um tubo para outro recipiente que contém uma atmosfera
da Terra no início simuladas. E essa atmosfera tem metano , hidrogênio, monóxido de carbono
e amônia. E através dessa câmara têm uma descarga elétrica que colocar energia para
os gases. E estas reações químicas ocorrem como os gases são eletrificados a essa descarga
e, como a água passa através deles . Eles realizaram esta experiência e depois de alguns
dias e semanas , encontraram a Produção de substância amarela quase uma substância
alcatrão em sua experiência. E removeram essa substância e analisados e eles descobriram
que continha aminoácidos , assim como outros compostos químicos complexos . Este experimento
mostra que você poderia criar os blocos de construção da vida , aminoácidos os blocos
de construção das proteínas em experiências simples como isso. Bem, hoje em dia , sabemos
que a atmosfera primitiva da Terra era um pouco diferente da atmosfera utilizado por
, Yuri e Miller. Achamos que foi menos de redução. Em outras palavras , tinha menos
do compostos , amoníaco , hidrogênio , monóxido de carbono . Pode ter sido mais oxidante.
Mais conteúdo de dióxido de carbono em nitrogênio . Mas, no entanto , esta experiência foi
realmente um ponto de viragem na Astrobiologia . Porque, pela primeira vez , permitiu -nos
pensar. A criação destes, a formação desses blocos de construção da vida em reações
químicas simples . Acontece que os aminoácidos são realmente em toda parte no universo.
Encontramo-los em meteoritos que caem na superfície da Terra. Esta é uma imagem do meteorito
Murchison , que caiu na Terra no final dos anos 1960. E foi encontrado para conter aminoácidos.
Ácido aspártico , ácido glutâmico , e muitos outros tipos de aminoácidos que são
utilizados em biologia como os blocos de construção das proteínas . Acontece que esses meteoritos
que também contêm aminoácidos que não são utilizados pela biologia. Os aminoácidos
não biológicos . Parece que a vida tenha selecionado um subconjunto dos aminoácidos
disponíveis para ser encontradas no ambiente extraterrestres . E desde que este trabalho
inicial , muitos outros. Meteoritos. Condritos carbonáceos também foram encontrados a ter
aminoácidos . Sugerindo que estes são componentes comuns de material extraterrestre. O que tudo
isso nos diz? Ela nos diz que os blocos de construção da vida poderia ter sido produzido
na Terra , endogenamente em reações químicas na superfície da Terra primitiva . E também
nos diz que os blocos de construção da vida poderia ter chegado na terra em extraterrestre
Com materiais em meteoritos . Portanto, temos duas fontes de blocos de construção da vida
para as reações químicas iniciais. Aminoácidos são os blocos de construção das proteínas
, e isso é importante se você acha que o início da história de vida começou com
Proteínas construir com materiais celulares e, finalmente, para a vida. Outra questão
é onde ácidos nucleicos vem, como o DNA (ácido desoxirribonucleico) que falamos nas
palestras anteriores , como o sistema de armazenamento de informações de sangue. Bem, há um outro
tipo de ácido nucleico chamado RNA (ácido ribonucleico), é muito parecido com o DNA.
Em vez disso, a timina de que o código de 4 letras no DNA é substituída por uracilo
tem um código de quatro letras , adenina guanina , citosina e uracilo . Estas quatro
letras se unem em uma corrente um pouco como DNA , formando estas cadeias de RNA . O RNA
é uma molécula muito interessante, pois parece ser um pouco mais primitivo do que
o DNA . O que é particularmente interessante sobre RNA é que pode auto-montar em moléculas
chamadas ribozimas , e estas ribozimas podem realizar reações químicas , mesmo incluindo
a auto- replicação. E uma ideia é que o início da vida na Terra começou a partir
de um mundo RNA RNA como tem sido chamado. Essas moléculas de RNA que esteja flutuando
ao redor , talvez, em poças de água sobre a terra cedo realizando reações químicas
replicando e que levam a sistemas genéticos iniciais , o que , eventualmente, de uma transição
para sistemas químicos mais complexos e, eventualmente, para as células iniciais.
Uma das perguntas que o endereço é astrobiólogos , que entrou em primeiro lugar, um mundo de
proteína proteínas construídas a partir desses blocos de construção de aminoácidos
que podem ter vindo do espaço, ou endogenamente produzidos em Ambientes e anteriores , ou
começou a vida neste mundo RNA produzido a partir de esses gases nucleares primeiros
. Bem, pode ser que ambos vieram juntos. Talvez proteínas e RNA foram necessários para construir
as primeiras células e estas reações foram ocorrendo ao mesmo tempo . Esta é uma das
perguntas que os astrobiólogos a tentar encontrar respostas . Quais foram as primeiras moléculas
que levaram às primeiras formas de química, que levou ao início de formas de vida , e
em que tipo de ambiente foram estas moléculas produzidas ? Vimos que em uma palestra anterior
, precisamos dos blocos de construção da vida , aminoácidos para construir proteínas.
Nucleotídeos para construir ácidos nucleicos. Mas também , de modo que a vida precisa de
membranas a fim de criar células . E uma pergunta é, como você começa membranas
? Membranas teria sido muito importante para o início da vida na Terra para incluir os
sistemas químicos iniciais impedindo-os de se dissipar no ambiente simplesmente tornar-se
diluído no início eram corpos de água iniciais sobre a terra. Como é que esses primeiros
químicos foram encerrados em membranas ? Bem , os experimentos que estudam o , a produção
de membranas iniciais mostraram que você poderia produzir membranas muito, muito facilmente.
Os cientistas tomaram materiais de gelo interestelar simulado e até mesmo materiais diretamente
de meteoritos. E eles adicionaram esses materiais para a água, e descobriram que as membranas
podem formar -se espontaneamente dos lipídeos no interior destes materiais. Acontece que
meteoritos contêm lipídios , e esses lipídios , Quando são adicionados à água, as caudas
dos lipídeos são atraídos para o outro. As cabeças dos lipídios , que são hidrofílicas,
eles gostam de água , são atraídos para a água , e você terá esta formação espontânea
de vesículas na água, membranas iniciais, o que poderia ter fechado reações químicas
iniciais no início Assim de uma forma muito simplista poderíamos pensar algum tipo de
esquema de meteoritos vindo do espaço e outros tipos de material, pousando nos primeiros
oceanos e dissipando na água. E talvez as reações químicas da Terra primitiva também.
Formando lipídios que formam espontaneamente membranas, veículos em que poderiam ocorrer
reações químicas. Os aminoácidos, formadas a partir de reações químicas início na
Terra , e também trazidas por meteoritos , teria fornecido os blocos de construção
para proteínas precoce , e outras reações químicas poderiam ter fornecido os blocos
de construção para início açúcares e ácidos nucleicos, RNA e DNA , eventualmente,
. E nesses tipos de ambientes , estes materiais teriam montado para formar células iniciais.
Bem, é claro que você pode dizer pelo jeito que eu digo que é muito mão acenando e muito
especulativo. Na verdade, nós realmente não sabemos como essas membranas e esses blocos
de construção iniciais juntaram-se para formar uma célula auto-replicante . É uma
coisa para criar uma membrana e usar essa membrana para incluir algumas reações químicas
básicas . Mas indo de que a um organismo auto-replicante é algo como "bactérias archaea"
que estamos familiarizados com a de hoje, a Terra é outra questão. E continua a ser
um dos grandes desafios na astrobiologia . Entenda que a transição de mundo químico para o
mundo biológico. Então, o que aprendemos nesta palestra ? Aprendemos que os blocos
de construção da vida poderiam ser produzidos em condições de terra cedo simulados. Também
aprendemos esses blocos de construção poderia ser encontrado em material de extraterrestre.
Assim, poderia ter sido produzidos na terra primitiva. Eles também podem ter sido aplicada
à superfície da terra cedo . Em materiais extraterrestres . Também aprendi que membranas
primitivas que podem encerram reações químicas necessárias para as primeiras células para
formar podem ser facilmente feitas em laboratório, a partir de moléculas simples, até mesmo
materiais meteoritos , e simulados . Materiais formados em gelos interestelares . Mas também
aprendi que a ordem do surgimento dos blocos de construção não é conhecida. Mas o que
é importante é que a Astrobiologia tem agora pelo menos identificadas fontes plausíveis
destes blocos de construção iniciais e alguns dos processos pelos quais eles podem se uniram
e deram origem às primeiras formas de vida na Terra.