Experiência de Miller e Urey

O que é o experimento de Miller e Urey?

Ele Experiência de Miller e Urey Consiste na produção de moléculas orgânicas usando moléculas inorgânicas simples mais condições mais simples sob certas condições. O objetivo do experimento foi recriar as condições ancestrais do planeta Terra.

A intenção desta recreação era verificar a possível origem das biomoléculas. De fato, a simulação alcançou a produção de moléculas - como aminoácidos e ácidos nucleicos - indispensável para organismos vivos.

Antes de Miller e Urey: perspectiva histórica

A explicação da origem da vida sempre foi um tópico intensamente debatido e controverso. Durante o Renascimento, acreditava -se que a vida de repente se originou e do nada. Esta hipótese é conhecida como geração espontânea.

Posteriormente, o pensamento crítico dos cientistas começou a germinar e a hipótese foi descartada. No entanto, o desconhecido levantado no início permaneceu difuso.

Na década de 20, os cientistas da época usaram o termo "sopa primordial" para descrever um ambiente hipotético oceânico em que a vida provavelmente se originou.

O problema era propor uma origem lógica das biomoléculas que tornam a vida possível (carboidratos, proteínas, lipídios e ácidos nucleicos) de moléculas inorgânicas.

Já nos anos 50, antes dos experimentos de Miller e Urey, um grupo de cientistas conseguiu sintetizar o ácido fórmico do dióxido de carbono. Esta descoberta formidável foi publicada na prestigiada revista Ciência.

Qual foi o experimento?

Em 1952, Stanley Miller e Harold Urey projetaram um protocolo experimental para simular um ambiente primitivo em um sistema engenhoso de tubos de vidro e eletrodos construídos por eles mesmos.

O sistema foi formado de um frasco com água, análoga ao oceano primitivo. Conectado a esse balão, havia outro com os componentes da suposta atmosfera prebiótica.

Miller e Urey usaram as seguintes proporções para recriá -lo: 200 mmHg de metano (CH₄), 100 mmHg de hidrogênio (H₂), 200 mmHg de amônia (NH₃) e 200 ml de água (H₂QUALQUER).

O sistema também tinha um condensador, cujo trabalho era resfriar os gases como a chuva normalmente faria. Da mesma forma, eles integraram dois eletrodos capazes de produzir altas tensões, com o objetivo de criar moléculas altamente reativas que levaram à formação de moléculas complexas.

Essas faíscas procuraram simular os possíveis raios e raios do ambiente prebiótico. O dispositivo terminou em uma forma "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 foi aquecida. O processo de aquecimento simulou energia solar.

Resultados

Os primeiros dias a mistura de experimentos foi totalmente limpa. Com o curso dos dias, a mistura começou a tomar uma cor avermelhada. No final da experiência, esse líquido tomou uma cor vermelha quase marrom e sua viscosidade aumentou significativamente.

O experimento alcançou seu principal objetivo e moléculas orgânicas complexas foram geradas a partir dos componentes hipotéticos da atmosfera primitiva (metano, amônia, hidrogênio e vapor de água).

Os pesquisadores conseguiram identificar vestígios de aminoácidos, como glicina, alanina, ácido aspártico e ácido amino-butírico, que são os principais componentes das proteínas.

O sucesso deste experimento contribuiu para que outros pesquisadores continuem a explorar a origem das moléculas orgânicas. Adicionando modificações ao protocolo Miller e Urey, os vinte aminoácidos conhecidos foram recriados.

Os nucleotídeos também podem ser gerados, que são os blocos fundamentais do material genético: DNA (ácido desoxirribonucleico) e RNA (ácido ribonucleico).

Importância

O experimento conseguiu verificar experimentalmente o aparecimento de moléculas orgânicas e propõe um cenário bastante atraente para explicar a possível origem da vida.

No entanto, um dilema inerente é criado, uma vez que a molécula de DNA é necessária para a proteína e o RNA. Lembre -se de que o dogma central da biologia propõe que o DNA é transcrito para o RNA e isso é transcrito para proteínas (exceções a essa premissa são conhecidas, como o retrovírus).

Então, como essas biomoléculas se formam de seus monômeros (aminoácidos e nucleotídeos) sem a presença de DNA?

Felizmente, a descoberta das ribzimas conseguiu esclarecer este aparente paradoxo. Essas moléculas são RNA catalítico. Isso resolve o problema, pois a mesma molécula pode catalisar e transportar informações genéticas. É por isso que existe a hipótese do mundo do RNA primitivo.

O mesmo RNA pode se replicar e participar da formação de proteínas. O DNA pode vir secundário e ser selecionado como uma molécula da herança sobre o RNA.

Esse fato pode acontecer por vários motivos, principalmente porque o DNA é menos reativo e mais estável que o RNA.

Conclusões

A principal conclusão desse projeto experimental pode ser resumida com a seguinte afirmação: moléculas orgânicas complexas podem ter sua origem de moléculas inorgânicas mais simples, se forem expostas às condições da suposta atmosfera primitiva, como altas tensões, radiação ultravioleta e baixa e baixa e baixa teor de oxigênio.

Além disso, foram encontradas algumas moléculas inorgânicas que são candidatos ideais para a formação de certos aminoácidos e nucleotídeos.

O experimento nos permite observar como a criação dos blocos de organismos vivos poderia ser, assumindo que o ambiente primitivo se ajustar às conclusões descritas.

É muito provável que o mundo antes do aparecimento da vida tenha mais números e componentes complexos do que os usados ​​por Miller.

Embora pareça improvável que a origem da vida com base em moléculas tão simples, Miller poderia verificar com um experimento sutil e engenhoso.

Crítica ao experimento

Ainda há debates e controvérsias sobre os resultados deste experimento e como as primeiras células se originaram.

Atualmente, acredita -se que os componentes que Miller usa para formar a atmosfera primitiva não está em conformidade com a realidade do mesmo. Uma visão mais moderna oferece aos vulcões um papel importante e propõe que os gases que essas estruturas produzem.

Um ponto -chave do experimento de Miller também foi questionado. Alguns pesquisadores pensam que a atmosfera teve pouco impacto na criação de organismos vivos.