Qual foi a importância dos experimentos de Miller Calvin e Fox para a hipótese heterotrófica?

Em 1953, o norte-americano Stannley Lloyd Miller construiu um aparelho contendo metano, amônia, hidrogênio e vapor de água, segundo o modelo de Oparin, que simulava as possíveis condições da Terra primitiva. Essa mistura gasosa foi submetida a descargas elétricas, como forma de simular os raios que deveriam ter ocorrido. Com a presença de um condensador no sistema, o produto era resfriado, se acumulava e depois era aquecido. Esse último processo fazia o líquido evaporar, continuando o ciclo.

Após uma semana funcionando, observou-se o acúmulo de substâncias orgânicas de cor castanha numa determinada região do aparelho, entre as quais encontrou vários aminoácidos.

A pesquisa de Miller foi pioneira no sentido de levantar questões acerca da possibilidade da matéria precursora da vida ter se formado espontaneamente, pelo conjunto de condições existentes ali. Hoje se sabe que a atmosfera terrestre primitiva continha 80% de gás carbônico, 10% de metano, 5% de monóxido de carbono e 5% de gás nitrogênio.

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Poucos anos depois (1957), seguindo a mesma linha, o bioquímico estadunidense Sidney Fox aqueceu uma mistura seca de aminoácidos e constatou a presença de moléculas de natureza proteica, constituídas por alguns poucos aminoácidos. O experimento evidenciou que estes poderiam ter se unido através de ligações peptídicas, numa síntese por desidratação.

Melvin Calvin, outro cientista norte-americano, realizou experiências, bombardeando os gases primitivos com radiações altamente energéticas e obteve, entre outros, compostos orgânicos do tipo carboidrato.

Todas essas experiências demonstraram a possibilidade da formação de compostos orgânicos antes do surgimento da vida na Terra. Isso favoreceu a hipótese heterotrófica, uma vez que a existência prévia de matéria orgânica é um requisito básico não só para a alimentação dos primeiros heterótrofos, como também para sua própria formação.

Por Mariana Araguaia
Graduada em Biologia

As experiências de Miller, Fox e Calvin foram imprescindíveis para a constituição da hipótese heterotrófica. No ano de 1953, Stannley Lloyd Miller, cientista norte-americano, elaborou um aparelho que continha uma série de elementos. Entre estes estavam o metano, o hidrogênio, a amônia e ainda aditivo de vapor de água. Essa mistura de quatro elementos remetia ao modelo de Oparin, que simularia as condições primitivas do planeta.

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Uma mistura contendo estes quatro diferentes gases encubados então seria exposta a descargas elétricas. Tais descargas simulariam os raios que supostamente teriam ocorrido durante a formação completa do clima terrestre. Um condensador era então acoplado ao sistema, o produto interno era resfriado, juntava-se, acumulando, e em seguida recebia calor. Essa incidência de calor fazia a temperatura subir, provocado com que o líquido evaporasse, gerando um ciclo constante.

Depois de uma semana em ciclo constante de funcionamento, é observado pontos interessantes na experiência de Miller. Nota-se um acúmulo nítido de substâncias de origem orgânica, em cor castanho claro, em uma região específica do experimento. Dentre este acúmulo, junto de um microscópio, observa-se inúmeros aminoácidos no meio do componente orgânico.

Qual foi a importância dos experimentos de Miller Calvin e Fox para a hipótese heterotrófica?
Como surgiu a vida na Terra? (Imagem: Reprodução)

Pioneirismo e legado das experiências de Miller, Fox e Calvin

As experiências de Miller, Fox e Calvin então partem com um pensamento. O surgimento de aminoácidos anima, impressiona e começa a criar um norte para explicar a origem da vida. A pesquisa de Miller, sobretudo, serviu de estopim de ponderações e questionamentos. A origem de substância orgânica no aparelho acaba por levantar questões que remetem à formação espontânea da vida. Isso porque, a possibilidade da matéria constituinte do aparelho (simulando a Terra Primitiva) necessitar especificidade. Graças à experiência de Miller, desenvolvimentos são feitos. Devido a estas ponderações, atualmente sabe-se que a atmosfera terrestre à época continha:

  • Gás carbônico em 80%;
  • Metano em 10%;
  • Monóxido de Carbono em 5%;
  • Nitrogênio em 5%;

A experiência de Fox sustenta

Anos mais tarde, mais especificamente em 1957, uma nova experiência busca seguir a mesma linha. O conjunto das experiências de Miller, Fox e Calvin começa a tomar forma. Foi então que o bioquímico norte-americano, Sidney Fox, realiza o aquecimento de uma mistura seca contendo aminoácidos. Com isso, ele observa e constata a presença de moléculas oriundas de proteína natural. Estas, por sua vez, constituídas por alguns poucos aminoácidos. Fox então pondera que estas moléculas poderiam ter se unido a partir de ligações peptídicas. Ao longo de uma síntese feita por desidratação, as moléculas de aminoácido poderiam ser evidenciadas.

Calvin sustenta ambas as ponderações

As experiências de Miller, Fox e Calvin não ficariam completas sem ele, Melvin Calvin. Após as constatações de Miller e as ponderações de Fox, há o sustento por Calvin. O cientista norte-americano realiza uma nova ideia: bombardeio de gases primitivos. Além disso, também incide radiações energéticas. Ele obtém, então, alguns compostos orgânicos semelhantes a carboidratos. Complementa, assim, a observação de proteínas, conseguindo constatar carboidratos em seu experimento.

As experiências de Miller, Fox e Calvin possibilitam entender a formação de compostos orgânicos na origem da Terra. Quando a vida ainda não existia, essas hipóteses tratam de evidenciar como ela teria surgido. Favorecendo os conceitos expostos na hipótese heterotrófica, as experiências de Miller, Fox e Calvin evidenciam a formação dos primeiros heterótrofos.

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Referências

JUNQUEIRA, C. Luiz e CARNEIRO, José. Biologia Celular e Molecular, Editora Guanabara/Koogan, 8ª edição. 2005, 332 p.

Qual foi a importância dos experimentos de Miller Calvin e Fox para a hipótese heterotrófica?

Por Mateus Bunde

Graduado em Jornalismo pela Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Especialista em Linguagens pelo Instituto Federal Sul-Rio-Grandense (IFSul) e Mestrando em Comunicação pela Universidade do Porto, de Portugal (UP/PT).

Como referenciar este conteúdo

Bunde, Mateus. Experiências de Miller, Fox e Calvin. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/biologia/experiencias-de-miller-fox-e-calvin. Acesso em: 22 de August de 2022.

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01. [FESP] A essência da atual hipótese sobre a origem da vida foi formulada pelo cientista russo _______ na década de 20. Em 1953 _______ utilizou o aparelho abaixo obtendo entre outras substâncias orgânicas ________, a partir de metano, amônia, vapor d’água, hidrogênio e descargas elétricas.

Preencha as lacunas utilizando uma das alternativas abaixo:

a) Fox, Oparin proteínas.

b) Darwin, Oparin, carboidratos.

c) Lamarck, Fox, aminoácidos.

d) Miller, Oparin, proteínas.

e) Oparin, Miller, aminoácidos.

02. [UFPA] Em 1953, Miller submeteu à ação de descargas elétricas de alta voltagem uma mistura de vapor de água, amônia (NH3), metano (CH4) e hidrogênio. Obteve como resultado, entre outros compostos, os aminoácidos: glicina, alanina, ácido aspártico e ácido aminobutírico. Com base nesse experimento, pode-se afirmar que:

a) Ficou demonstrada a hipótese da geração espontânea.

b) Não se podem produzir proteínas artificialmente; elas provêm necessariamente dos seres vivos.

c) Formam-se moléculas orgânicas complexas em condições semelhantes às da atmosfera primitiva.

d) A vida tem origem sobrenatural, que não pode ser descrita em termos físicos nem químicos.

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Qual a importância dos experimentos de Miller Calvin e Fox para hipótese heterotrófica?

As experiências de Miller, Fox e Calvin possibilitam entender a formação de compostos orgânicos na origem da Terra. Quando a vida ainda não existia, essas hipóteses tratam de evidenciar como ela teria surgido.

Qual a importância do experimento de Miller?

A experiência de Miller e Urey foi uma experiência concebida para testar a hipótese de Oparin e Haldane sobre a origem da vida. Segundo o experimento, as condições na Terra primitiva favoreciam a ocorrência de reações químicas que transformavam compostos inorgânicos em compostos orgânicos precursores da vida.

Quais foram os resultados dos experimentos de Miller Urey e Fox?

Deste modo, conseguiu demonstrar experimentalmente que seria possível aparecerem moléculas orgânicas através de reações químicas na atmosfera utilizando compostos que poderiam estar nela presentes. Estas moléculas orgânicas são indispensáveis para o surgimento da vida.

O que foi o experimento de Fox e Miller?

Essa mistura gasosa foi submetida a descargas elétricas, como forma de simular os raios que deveriam ter ocorrido. Com a presença de um condensador no sistema, o produto era resfriado, se acumulava e depois era aquecido. Esse último processo fazia o líquido evaporar, continuando o ciclo.