Quais são os Ingredientes da Vida?

Da mais poderosa baleia azul até ao mais minúsculo paramecium, a vida tal como a conhecemos assume formas dramaticamente diferentes. No entanto, todos os organismos são construídos a partir dos mesmos seis ingredientes elementares essenciais: carbono, hidrogénio, azoto, oxigénio, fósforo e enxofre (CHNOPS).

Porquê esses elementos? Para descobrir, os Pequenos Mistérios da Vida consultaram Matthew Pasek, um biogeoquímico da Universidade do Sul da Florida.

“Primeiro, o carbono entra facilmente em ligação com outros átomos de carbono. Isto significa que forma vastas cadeias que funcionam como um esqueleto agradável para outros átomos se ligarem a outros”, disse Pasek. Por outras palavras, os átomos de carbono são os blocos de construção perfeitos para grandes moléculas orgânicas. “Isto presta-se à complexidade”

Mas o que explica os outros cinco ingredientes químicos da vida? “Uma coisa que torna bom o nitrogénio, o hidrogénio e o oxigénio é que são abundantes”, disse Pasek. “Eles também exibem efeitos ácido-base, o que lhes permite ligarem-se ao carbono para fazer aminoácidos, gorduras, lípidos e as nucleobases a partir das quais o ADN e o ARN são construídos”

“O enxofre fornece embaralhamento dos electrões”, continuou Pasek. “Basicamente, com os seus excedentes de electrões, sulfuretos e sulfatos ajudam a catalisar reacções. Alguns organismos utilizam selénio em vez de enxofre nas suas enzimas, mas não muitos”

P>P>Fósforo, geralmente encontrado na molécula fosfato, é vital para o metabolismo, porque moléculas de polifosfato como o ATP (adenosina trifosfato) são capazes de armazenar uma enorme quantidade de energia nas suas ligações químicas. Quebrar a ligação liberta a sua energia; faça isto vezes suficientes, digamos, num grupo de células musculares, e pode mover o seu braço.

No final do ano passado, os cientistas da NASA descobriram a única excepção conhecida à necessidade de fósforo num lago da Califórnia rico em arsénico. Encontraram uma estirpe de micróbios capazes de substituir átomos de arsénico por fósforo nas suas moléculas quando os fornecimentos de fósforo são baixos. O arsénico é quimicamente semelhante ao fósforo, tornando-o venenoso para a maioria das formas de vida porque perturba as vias metabólicas.

Em resumo, “Com algumas excepções, o que é necessário para a vida é CHNOPS, mais uma pitada de sal e alguns metais”, disse Pasek. “Claro, esses ingredientes têm de estar na estrutura de ligação correcta, mas isto parece ocorrer naturalmente. Os aminoácidos ocorrem espontaneamente, tal como os açúcares, os lípidos e as nucleobases”

Isso é verdade, pelo menos, na Terra. Para que as estruturas moleculares necessárias se formem, um planeta deve estar apenas à distância certa do seu sol, não pode estar demasiado quente ou demasiado frio para que exista água líquida. Ter um abastecimento abundante de água também ajuda, porque facilita o movimento dos ingredientes e esbarra uns nos outros para formar compostos interessantes. A gravidade também deve estar correcta. Finalmente, um raio pode fornecer a energia tão necessária para catalisar uma reacção que acabará por levar à produção das moléculas complexas – aminoácidos, proteínas, gorduras, hidratos de carbono, RNA e ADN – que se prestam a produzir vida. Pelo menos como o conhecemos.

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