Mecanismos Não Gravitacionais
Autor: Nanoblog | Publicado: 2014-01-20T21:35:00-08:00

Os Prêmios Nobel de Física, Química e Fisiologia ou Medicina em 2013 agraciaram de certo modo mecanismos da natureza e da vida. Tais mecanismos reduzem a natureza a um conjunto de regras que permitem a sua compreensão a partir de um ponto de vista mecanicista ou de engrenagens. Assim também pensava Sir Isaac Newton, quando publicou os seus “Princípios Matemáticos da Filosofia Natural” em 1687, descrevendo o movimento dos corpos e os mecanismos da física gravitacional.  Quase 300 anos depois, a descoberta do mecanismo de Higgs-Englert-Brout na década de 1960 rendeu o Prêmio Nobel de Física de 2013 aos físicos Peter W. Higgs e François Englert. Esse mecanismo foi fundamental para dar consistência à física não-gravitacional (o chamado modelo padrão das partículas fundamentais e suas interações) e explica a origem da massa conferida a quase todas as partículas subatômicas. Por um mecanismo desconhecido, a natureza confere mais massa espontaneamente a certas partículas e pouca ou nenhuma a outras. Uma parte dessa quebra espontânea de simetria, a qual produz partículas com diferentes massas, pode ser explicada pela forma como elas interagem com o chamado campo de Higgs. Por um mecanismo mais sofisticado ainda, várias partículas subatômicas interagem originando sistemas coletivos mais complexos. Dessa forma, prótons, nêutrons e núcleos atômicos são formados. Combinando-se com os elétrons, esses núcleos formam os átomos, que por sua vez formam as moléculas e toda a matéria ordinária conhecida. A formação de todos esses sistemas é explicada com a mecânica quântica. Porém, usando a linguagem mecanicista de Newton, para entender o comportamento de sistemas químicos e bioquímicos complexos, é necessário conhecer as superfícies de potencial sobre as quais os átomos se movem, bem como as leis de movimento para os átomos. É nesse contexto que surgem modelos efetivos importantes, como a mecânica molecular clássica, a qual permite compreender, em certa medida, os mecanismos das reações químicas. Para isto, métodos combinando mecânica clássica e mecânica quântica (métodos de multiescala), apresentam-se como uma solução viável para resolver problemas sofisticados, tais como estrutura e funcionalidade de biomoléculas. O Prêmio Nobel de Química de 2013 leva em conta a compreensão desses mecanismos tão importantes nos processos bioquímicos e que, graças ao esforço computacional, podem ser abordados de maneira adequada com os métodos baseadas em multiescala. O Nobel de Química foi dado a três pesquisadores pioneiros no desenvolvimento desses métodos. Sem dúvida, o conhecimento dos processos bioquímicos abre enormes perspectivas para o entendimento de complexos fenômenos biológicos. Por exemplo, a organização intracelular, permitindo a síntese e a degradação de biomoléculas específicas em diferentes compartimentos celulares é fundamental para o equilíbrio de organismos vivos.   Ainda considerando a linha de raciocínio mecanicista, resta dizer que a maquinaria da vida é controlada por mecanismos de transporte intracelular. O Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2013 foi dado a três pesquisadores que contribuíram para o entendimento desses mecanismos, revelando a complexa maquinaria por trás do tráfego vesicular dentro das células.