A interação entre L-cisteína e pirrotita: investigando a origem química da vida

Abstract

O presente trabalho fundamentou-se no estudo da interação entre o aminoácido L-cisteína e o sulfeto mineral de ferro pirrotita. Motivado pelas teorias e modelos prebióticos propostos para a origem da vida que se baseiam em sorção e catálise química entre minerais e biomoléculas, buscou-se simular um ambiente prebiótico aquoso (água do mar primitivo) onde os minerais existentes na Terra pudessem adsorver e/ou catalisar reações químicas para formação de novas biomoléculas em sua superfície. Conforme as teorias prebióticas de Oparin-Haldane e Wächtershäuser propõem, essas novas biomoléculas poderiam reagir sucessivamente entre si para a formação de novos sistemas moleculares extremamente complexos e com características de um ser vivo. O estudo foi realizado em pH alcalino (11) e em diferentes faixas de concentração e temperatura (0,75 – 2,0 g.L-1; 5 – 35 oC). Os resultados obtidos mostraram que em tais condições o aminoácido é completamente consumido, sendo a ordem de reação em relação à cisteína igual a um. A velocidade inicial V0 da reação e a constante de velocidade kobs aumentam com o aumento da temperatura. Para V0, se observa um patamar a partir de temperaturas mais elevadas, o que não ocorre com kobs. A energia de ativação para a reação é de aproximadamente +15,0 kJ.mol-1¬ e em comparação com trabalhos anteriores em condições semelhantes, admitem-se fortes indicativos de catálise básica. O potencial Zeta para a pirrotita antes e depois dos experimentos mostram uma inversão do sinal da carga superficial do mineral. As análises de espectroscopia de infravermelho sinalizam um produto de reação desconhecido, para esse, uma estrutura e um possível caminho reacional foram propostos. Em suma, a reação se comportou como um plausível processo de evolução molecular. Entretanto, a caracterização e identificação estrutural mais detalhada do produto dependem de outras técnicas que permanecerão abertas a trabalhos futuros.