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"Nada se cria, tudo se transforma"; h� 219 anos, Lavoisier era guilhotinado Quem acompanhava o programa de TV O Mundo de Beakman deve lembrar de um experimento no qual Beakman (interpretado por Paul Zaloom) mostrava diversas maneiras para apagar uma chama. Em uma delas, ele cobria uma vela acesa com um pote de vidro e, ap�s pouco tempo, o fogo apagava. O motivo era que a pr�pria combust�o consumia o oxig�nio do ar. Em outras palavras, sem oxig�nio, n�o h� fogo. E a descoberta do papel desse g�s na combust�o foi descoberta por um franc�s, morto h� exatos 219 anos.
Antoine Laurent Lavoisier nasceu em 26 de agosto de 1743 em Paris. Filho de um pr�spero advogado, esperava-se dele que seguisse os passos do pai. Contudo, o parisiense se interessou pela ci�ncia, inicialmente pela geologia. Ap�s alguns anos, tomou gosto pela qu�mica, uma �rea considerada pouco explorada pela ci�ncia at� ent�o. Lavoisier ficou conhecido por derrubar teorias cient�ficas. Talvez a mais famosa delas seja a do flogisto. Na �poca se pensava que a combust�o envolvia a perda para o ar de uma subst�ncia que praticamente n�o teria peso, chamada de flogisto. Em 1777, o franc�s mostrou que a combust�o e outros processos relativos (como a calcina��o de metais) era resultado do oxig�nio se combinar com outros elementos. Ele mostrou que a massa dos produtos da rea��o era igual aos que deram origem � ela. Era o princ�pio da conserva��o de massas, conhecido pela frase: "Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma". Hoje sabemos que as subst�ncias perdem sim uma quantidade min�scula de massa nas rea��es qu�micas ordin�rias. Isso ocorre devido � perda de energia e, como Albert Einstein nos mostrou, a energia e massa s�o dois lados da mesma moeda - em outras palavras, a massa n�o � "perdida", mas sim transformada em energia. A rela��o entra Lavoisier e o oxig�nio n�o para por aqui: ele ainda descobriu sua fun��o na respira��o, oxida��o, rea��es qu�micas, o indicou como um dos constituidores do ar e ainda prop�s seu nome - que vem do grego "oxys" e "genes", "formador de �cidos". O nome vem de um erro de Lavoisier: ele acreditava que o g�s necessariamente formava todos os �cidos. Lavoisier foi respons�vel ainda por diversas descobertas, como mostrar que, ao contr�rio que se pensava desde a Antiguidade, a �gua n�o era um elemento, mas uma subst�ncia composta de dois elementos - hidrog�nio e oxig�nio. Por toda a transforma��o que causou na ci�ncia, foi chamado de "pai da qu�mica moderna". Execu��o Em uma decis�o que lhe rendeu uma vida de riqueza e conforto, Lavoisier comprou a��es da Ferme G�n�rale, uma sociedade que cobrava impostos do povo. Por causa disso, os franceses odiavam os membros da Ferme G�n�rale. Com a revolu��o francesa, todos os membros da Ferme G�n�rale foram presos e passaram por julgamento. Cientistas de toda a Europa enviaram uma peti��o para que Lavoisier fosse poupado, mas o presidente do tribunal, Jean-Baptiste Coffinhal, recusou e proferiu uma frase que ficou marcada nos livros de hist�ria: "A Fran�a n�o precisa de cientistas." Em 8 de maio de 1794, aos 50 anos, Lavoisier foi condenado por trai��o e perdeu a cabe�a na guilhotina. Seu corpo foi jogado em uma vala comum. O matem�tico Joseph-Louis Lagrange resumiu o epis�dio tamb�m em uma frase: "N�o bastar� um s�culo para produzir uma cabe�a igual � que se fez cair num segundo." Com informa��es dos sites da Faculdade de Engenharia Mec�nica da Unicamp e da Universidade da Virg�nia.
H� 60 anos, "semideus" Linus Pauling cometia sua maior falha H� exatos 60 anos, um trabalho publicado pela revista Nature tinha tudo para revolucionar a qu�mica, a biologia e a gen�tica. Tratava-se do modelo de uma estrutura de DNA, composto org�nico que cont�m informa��es gen�ticas que coordenam o desenvolvimento dos seres vivos, proposto pelo maior qu�mico do s�culo 20, Linus Pauling, em coautoria com seu assistente, Robert B. Corey. Mas a proposta continha diversos erros. Dois meses depois, Pauling perdeu a corrida pelo DNA para o laborat�rio rival.
Prote�nas no caminho A corrida pelo DNA n�o come�ou naquele ano. A mol�cula da hereditariedade j� era investigada muito antes. Mas nos lugares errados. Dos dois principais componentes dos cromossomos, prote�nas e �cidos nucleicos, os �ltimos eram considerados mais b�sicos e, assim, esquecidos. O foco reca�a sobre as prote�nas, sobre as quais Pauling se debru�ava havia d�cadas. Em 1951, seu assistente e ele publicaram sete trabalhos pioneiros sobre a estrutura das prote�nas em n�vel molecular, entre elas a alfa-h�lice. Antes disso, Pauling j� era considerado o mais influente qu�mico de sua �poca. Seu livro, The Nature of the Chemical Bond (A natureza da liga��o qu�mica, em portugu�s) serviu de inspira��o e refer�ncia para muitos dos cientistas de seu tempo e at� hoje � considerado um marco em publica��es cient�ficas. E at� seu m�todo, que unia a constru��o de modelos, o conhecimento de qu�mica e a f�sica moderna, serviu para James Watson e Francis Crick investigarem o DNA. Watson e Crick trabalhavam no laborat�rio comandado por um concorrente hist�rico de Pauling, Sir William Lawrence Bragg, que j� havia sido laureado com um pr�mio Nobel. Todos eles concentravam esfor�os na investiga��o de prote�nas, intento no qual Pauling costumava vencer - como no caso da alfa-h�lice. Fator raio-X Ap�s esmiu�ar essa estrutura, em 1951, Pauling voltou a mirar o DNA. Descobriu que o laborat�rio de Maurice Wilkins, da King�s College, de Londres, tinha capturado imagens de raio-X de DNA. Wilkins, contudo, recusou-se a mostrar os resultados antes de public�-los, o que condenou Pauling aos padr�es sobrepostos de raio-X captados na d�cada de 1930 por William Astbury. Esse foi um dos motivos para a incurs�o pelo caminho errado na resolu��o do problema. �Pauling n�o teve acesso a uma das melhores pistas dispon�veis - a imagem de difra��o de raio-X produzida por Rosalind Franklin (assistente de Wilkins)�, explica o professor Frederico Gueiros Filho, do Departamento de Bioqu�mica da Universidade de S�o Paulo (USP). Eduardo Gorab, do Instituto de Bioci�ncias da universidade (IB-USP), concorda: �Ser o melhor em cristalografia e difra��o de raios-X de prote�nas, como de fato era Pauling, n�o quer dizer necessariamente que fosse bom em cristalografia e difra��o de DNA�. Em novembro de 1951, um artigo publicado por Edward Ronwin descrevia caracter�sticas de uma poss�vel estrutura do DNA. Nele, havia uma boa ideia das bases da mol�cula, mas ainda n�o era um modelo poss�vel. Enquanto isso, em viagem de estudos � Europa, James Watson se convencia de que o DNA era imprescind�vel para entender os genes. Ele vira, durante uma apresenta��o em N�poles, na It�lia, as imagens de raio-X captadas por Wilkins e Franklin, que mostravam uma estrutura regular e repetitiva. Quando Watson retornou ao laborat�rio de Cavendish, estudou cristalografia e o processo de difra��o de raio-X em prote�nas. Logo passou a dividir um escrit�rio com Francis Crick, que estudava o assunto. O foco no DNA tinha uma estrat�gia: �Imitar Linus Pauling e venc�-lo em seu pr�prio jogo�, como o pr�prio Watson explicou anos mais tarde. Nas primeiras tentativas, Watson e Crick chegaram a uma estrutura de tripla h�lice. Quando a mostraram a Wilkins e sua assistente, Rosalind Franklin, no entanto, viram que seu modelo tinha muitas falhas. A composi��o qu�mica suposta n�o era sustent�vel, e os c�lculos da densidade estavam incorretos. Ent�o a dupla teve de abandonar, pelo menos oficialmente, o projeto, j� que Bragg, o chefe do laborat�rio, decepcionado com os resultados de sua busca pelo DNA, os alocou em outras pesquisas. No Natal daquele ano, Crick presenteou Watson com uma c�pia do livro de seu �dolo, A Natureza da Liga��o Qu�mica, de Pauling. Mirando o DNA Ainda fascinado por prote�nas, Pauling s� mudou o curso de sua pesquisa em 1952, em Paris. L�, em um congresso, entrou em contato com trabalho de Alfred Hershey, o qual indicava que, pelo menos em bact�rias vir�ticas, o DNA � que se responsabilizava pela replica��o de novos v�rus. Dessa forma, principiou a etapa final da corrida. Ningu�m sabia tanto de qu�mica quanto Pauling. Por isso, ele ainda tinha confian�a de que seria o respons�vel pela descoberta da estrutura do DNA, mesmo que tivesse, como competidores, duas equipes diferentes de cientistas, Watson & Crick e Wilkins & Franklin. Os primeiros n�o eram nem considerados uma amea�a, j� que Watson, inclusive, havia sido recusado como estudante de gradua��o anos antes na equipe de Pauling. Os �ltimos podiam dispor de imagens de raio-X, mas nada indicava que compreendiam qu�mica o suficiente para representar uma amea�a. Gueiros Filho descreve o poss�vel efeito da sombra de Pauling: �O maior efeito do trabalho de Pauling foi induzir noites mal dormidas em Watson e Crick. Estes souberam que Pauling estava trabalhando na estrutura do DNA e ficaram apavorados. Pauling era um 'semideus', e Watson e Crick apenas dois jovens cientistas com muito mais aud�cia do que realiza��es em seus curr�culos�. O m�todo de Pauling Em um congresso no mesmo ano, Pauling conversou com um grupo de estudantes e pesquisadores sobre a busca pelo DNA. Disse que pretendia resolver a equa��o da mesma forma como havia feito com a alfa-h�lice. Usaria raio-X para descobrir a estrutura dos blocos, se concentraria primeiramente nos nucleot�deos, definiria ent�o a forma das bases e sua rela��o com os a��cares e fosfatos e, por fim, criaria um modelo de uma estrutura com todos os componentes qu�micos mais prov�veis. Na plateia, um indiv�duo tomou nota de tudo. Era Watson. Em um simp�sio na Oregon State University, em 1995, Francis Crick elucidou o m�todo aprendido com Pauling: "Voc� tem duas fontes de informa��o. Uma � o que voc� sabe sobre a estrutura a partir de sua f�rmula qu�mica e das dist�ncias e �ngulos das liga��es. Voc� tamb�m tem os dados da difra��o, que tamb�m s� apresentam parte da informa��o. O que o Linus percebeu � que voc� deve combinar essas duas fontes com um pouco de adivinha��o imaginativa, para que voc� produza uma estrutura plaus�vel ou um par de estruturas". Pauling tinha dificuldade em abandonar as prote�nas. Apenas em novembro de 1952, ele utilizou dados do microsc�pio de el�trons de Robley Williams, um professor de Berkeley, para tentar estruturar o DNA. Ele j� sabia que a mol�cula era helicoidal, mas ainda n�o tinha dados suficientes, como imagens de raio-X em melhores condi��es. Com os dados � disposi��o, chegou � mesma conclus�o � qual a concorr�ncia havia chegado um ano antes: uma estrutura de h�lice tripla com o fosfato por dentro. Nessa mesma �poca, por coincid�ncia, seu filho, Peter, ent�o com 22 anos, desembarcou em Cambridge para trabalhar no laborat�rio de Watson, Crick e companhia. Naquele Natal, Pauling escreveu para um colega: �N�s descobrimos, eu acredito, a estrutura dos �cidos nucleicos. Eu n�o tenho praticamente nenhuma d�vida... A estrutura � realmente linda". Pontes de hidrog�nio A not�cia desanimou o grupo de Cavendish. At� que os pesquisadores puderam ler o manuscrito: parecia muito com sua pr�pria tentativa de tripla h�lice, embora estivesse mais coesa. �O pavor converteu-se em �xtase quando Watson e Crick tiveram acesso ao trabalho descrevendo a estrutura e viram que Pauling havia errado", diz Gueiros Filho. O modelo de Pauling dependia de liga��es de hidrog�nio entre grupos de fosfatos, mas n�o podia haver hidrog�nio na estrutura, pois os fosfatos perdiam o hidrog�nio em pH normal. �Sem os �tomos de hidrog�nio, as cadeias se afastariam imediatamente�, afirmou Watson, mais tarde. Para confirmar sua relut�ncia, usou uma fonte valiosa, de um autor muito renomado: Qu�mica Geral, por Linus Pauling. Para a professora Maria Cec�lia Menks Ribeiro, do departamento de biologia da Universidade Federal de Santa Catarina, a proposta de Pauling n�o pode ser considerada um erro. �Ci�ncia � um processo complexo. Acho que n�o podemos afirmar que Pauling cometeu um erro, mas um equ�voco! Por�m foi atrav�s da metodologia que ele desenvolveu que Watson e Crick decifraram a estrutura do DNA.� Caminho livre O equ�voco de Pauling levou o chefe do laborat�rio de Cavendish a liberar Crick e Watson para voltarem ao DNA. Com o intuito de elaborar seu novo modelo, a dupla contou com dicas preciosas de um bioqu�mico austr�aco, chamado Erwin Chargaff. Em seus estudos, Chargaff havia identificado uma rela��o simples em diferentes bases do DNA: a adenina e a timina estavam presentes nas mesmas quantidades, assim como a guanina e a citosina. Al�m disso, eles j� tinham a no��o de colocar os fosfatos do lado de fora da mol�cula. Assim, em sua estrutura de dupla h�lice, cada fita � uma imagem complementar da outra. Quando separadas, podem formar nova dupla h�lice id�ntica � original. Sabe-se que a estabiliza��o ocorre por pontes de hidrog�nio entre as bases presas �s cadeias. As bases, adenina, citosina, guanina e timina, se ligam ao a��car/fosfato para constituir o nucleot�deo. Colabora��o Segundo Chargaff, ele pr�prio havia alertado Pauling a respeito dessas peculiaridades da adenina e da timina, mas o cientista n�o dera grande import�ncia. Em uma conversa com estudantes da Universidade da Carolina do Norte, em 2003, Watson revelou sua opini�o sobre o porqu� do engano de Pauling: �Ele era t�o inteligente que n�o acreditava que precisava conversar com os outros, o que atrapalhou sua habilidade de resolver as coisas t�o r�pido quanto outros cientistas que trabalham em colabora��o." Esse foi o fim da corrida pelo DNA, mas n�o o fim de Pauling. Apenas um ano depois, ele foi premiado com o Nobel de Qu�mica por seus trabalhos sobre a natureza das liga��es qu�micas. Em 1962, recebeu mais um Nobel, desta vez o da Paz, por seu discurso e sua atua��o contra a guerra e o conflito b�lico, posi��o que chegou a lhe custar a reten��o do passaporte e a acusa��o de que seria comunista, na d�cada de 1950. A publica��o do modelo de tripla h�lice do DNA mostra - em contrapartida a suas enormes contribui��es � ci�ncia, como um dos pais da qu�mica qu�ntica e da biologia molecular - que at� os maiores cientistas se enganam. Para a reportagem, foram utilizadas cartas, documentos e publica��es constantes na cole��o especial da Oregon State University, dispon�veis em osulibrary.orst.edu/specialcollections/coll/pauling/dna/index.html
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