Aspectos termodinâmicos e eletrocatalíticos em modelos de transferência de energia livre para a emergência da vida na terra primitiva

Resumo

Apesar de complexos, os sistemas vivos apresentam, em inúmeros processos para sua manutenção, certas especificidades cinéticas e termodinâmicas. Nestes, a força motriz de gradientes quimiosmóticos e eletroquímicos naturais é acoplada a diversas vias metabólicas por sistemas enzimáticos. Dada esta característica universal da vida conhecida, desenvolveu-se nos últimos 30 anos uma das mais conhecidas teorias sobre a origem da vida na Terra, que hoje se atém às fontes hidrotermais alcalinas. Nesta teoria, é defendido que a estrutura para tal mecanismo encontra análogo em sistemas geológicos na Terra primitiva, as fontes hidrotermais alcalinas, onde a força motriz eletroquímica encontra catalisadores inorgânicos, formando um sistema propício ao acoplamento necessário para a emergência da vida. No entanto, ainda demanda detalhamentos experimentais sobre tal acoplamento no cenário prebiótico. Propomos, portanto, o estudo da eletrocatálise de redução de CO2 com estes catalizadores, conforme modelos de transdução pela etapa inicial da via de síntese de acetil-CoA. Serão utilizados minerais com similaridade morfológica a sítios ativos de enzimas próprias da via citada. Dessa forma, buscamos avaliar a especificidade catalítica dos minerais e os efeitos das condições ao sobrepotencial necessário à redução. Propomos, complementarmente e conforme os resultados dos estudos da eletrocatálise, realizar simulações em fluxo dos sistemas geológicos abordados e cálculos sobre a estabilidade dos gradientes formados em ambientes radioativos, considerados promissores à origem da vida. Com isto, enfatizar nos processos eletrocatalíticos de interconversão entre energias química e elétrica na emergência da vida, contribuindo com o projeto temático a qual este trabalho se associa. (AU)