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BIOLOGIABIOLOGIA

GERAÇÃO ESPONTÂNEA OU ABIOGÊNESE

Foi proposta há mais de 2000 anos por Aristóteles. Dizia ele que a vida podia aparecer subitamente na matéria não viva, desde que na mesma fosse insuflado o chamado "princípio ativo" ou "alma imortal", um princípio não material dirigente de uma série de reações na matéria morta, que culminaria com aparecimento da vida. Cientistas em suas épocas davam "receitas" para obter geração espontânea, como foi o caso do belga Van Helmont que disse ter obtido, em 21 dias, camundongos a partir de uma camisa suja em contato com germe de trigo (o princípio ativo seria o suor humano da camisa).

BIOGÊNESE

Em meados do século XVII, o florentino Redi fez experiências decisivas, provando que não havia geração espontânea de moscas a partir da carne podre, como se pensava; ele provou que as moscas se originavam a partir de moscas preexistentes (a idéia de que a vida somente pode originar-se da vida preexistente chama-se biogênese).

OS TRABALHOS DE PASTEUR

A queda da teoria da geração espontânea só foi conseguida por volta de 1860, graças às experiências conclusivas feitas pelo francês Pasteur. Em primeiro lugar, mostrou que o ar é uma fonte de micróbios, contaminando facilmente a matéria bruta. Em seguida, mostrou que, em soluções nutritivas cuidadosamente esterilizadas, jamais apareceriam organismos vivos. Finalmente, utilizando as famosas vidrarias com pescoço de cisne, realizou experiências decisivas. Colocou líquidos nutritivos em frascos como o da figura e aqueceu durante alguns minutos; verificou depois que tais líquidos permaneciam estéreis durante muito tempo.

HIPÓTESE HETEROTRÓFICA

Supõe que a forma mais primitiva de vida se desenvolveu a partir de matéria não viva, formando-se num ambiente complexo um ser muito simples, incapaz de fabricar seu alimento. De acordo com a hipótese heterotrófica a vida teria surgido através das seguintes etapas:

1. Formação de aminoácidos 2. Formação de proteínas 3. Formação de coacervados 4. Obtenção de energia 5. Capacidade de reprodução 6. Aparecimento de autótrofos 7. Predomínio dos autótrofos 8. Aparecimento dos aeróbios

Formação de Aminoácidos

Os geólogos e outros cientistas verificaram que há evidências de que a atmosfera da Terra primitiva era constituída de hidrogênio, metano, amônia e vapor d'água. A elevada temperatura da crosta terrestre determinava o vapor d'água que, condensando-se nas camadas altas e frias, provocava violentas tempestades acompanhadas de descargas elétricas. Harold Urey e Stanley Miller construíram um dispositivo no qual expuseram uma mistura de vapor d'água, metano, amônia e hidrogênio a descargas elétricas obtendo, após uma semana, aminoácidos como a glicina e a alanina. A experiência de Miller, realizada em 1953, indica que um processo semelhante poderia ter acontecido na atmosfera primitiva.

Sidney W. Fox aqueceu uma mistura seca de aminoácidos e, após o resfriamento, verificou a união dos mesmos para formar moléculas maiores e mais complexas semelhantes a proteínas e designadas por proteinóides.

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Formação de Coacervados

Os aminoácidos e proteínas formados na era pré-biogênica da Terra teriam chegado aos mares, produzindo o que Haldane descreveu como "caldo quente e diluído". Segundo Oparin as proteínas teriam formado aglomerados designados por coacervados. Sabemos que os coacervados são aglomerados de proteínas que se mantêm unidos em pequenos grumos circundados por uma camada líquida, chamada de camada de hidratação ou solvatação. EXERCÍCIO DE AULA

1) Como poderiam ter-se formado moléculas orgânicas simples a partir dos gases da atmosfera primitiva?

2) Por que o primeiro ser vivo deveria ter sido um heterotrófico e não um autotrófico?

3) Dê dois motivos para a respiração anaeróbia ter sido a primeira a aparecer no planeta.

4) Por que o fato de alguns seres vivos terem-se tornado capazes de usar a energia luminosa para fabricar moléculas teria sido vantajoso para eles?

5) Qual a modificação causada pelos autotróficos na atmosfera primitiva?

VOCÊ APRENDEU

- Criacionistas ou fixistas: Teoria do Gênese relatada pela Bíblia

- Geração Espontânea ou Abiogênese: matéria inorgânica gerando matéria orgânica (Aristóteles)

- Biogênese: a vida só provém de outra pré-existente (Pasteur)

- Materialista: criada por Oparin- A Hipótese de Oparin (sequência de fatos que

culminaram em vida): CH4 + NH3 + H2O + H2 → aminoácidos na atmosfera → Aminoácidos no solo quente → Proteínas → “Sopa de Proteínas” → Colóides → Coacervados → Célula primitiva Heterótrofa → Célula primitiva autótrofa quimiossintetizante → Célula primitiva fotossintetizante

- Primeiro surgiram organismos fermentadores, depois os autótrofos e só depois os aeróbios

Uma das primeiras hipóteses sobre a origem da vida foi a da geração espontânea ou abiogênese, segundo a qual a vida poderia surgir a partir da matéria bruta. Através de experiências controladas, Redi demonstrou que as larvas que surgem da carne provêm de ovos depositados por moscas, e não da transformação da carne.

Em 1862, Pasteur derrubou definitivamente a hipótese da geração espontânea: ferveu caldo de carne e conservou-o por muito tempo num vidro que permitia a entrada de ar, mas impedia que a poeira com micróbios entrasse no caldo.

Na teoria de Oparin e Haldane admite-se que as primeiras moléculas orgânicas foram produzidas na atmosfera a partir de gases primitivos, como CH4, NH3 , H2 e vapor de água. A energia para essas reações teria sido fornecida por descargas elétricas durante as tempestades e pela radiação ultravioleta do Sol. Com a ajuda do calor, as moléculas orgânicas simples se reuniram, formando moléculas orgânicas complexas. Desse modo, os aminoácidos poderiam ter formado proteínas, os nucleotídeos formariam ácidos nucléicos, etc. Duas experiências importantes reforçam essa hipótese: a de Miller e a de Fox.

O primeiro organismo, devido a sua pequena coleção enzimática, seria um heterotrófico, usando as moléculas orgânicas simples dissolvidas. Sua respiração era incompleta (fermentação). Com o tempo, mutantes autotróficos teriam predominado, já que diminuía o número de moléculas orgânicas dissolvidas. Com o desenvolvimento da população de autotróficos, o ambiente passou a ter oxigênio, e isso permitiu o aumento da população de organismos aeróbios.

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BIOLOGIABIOLOGIA

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

1. (PUC-SP) Considere os seguintes eventos relativos à origem da vida:

I. Aparecimento do processo de fermentaçãoII. Formação de coacervadosIII. Aparecimento dos processos de fotossíntese e

respiração aeróbiaIV. Estabelecimento do equilíbrio entre heterótrofos. A ordem lógica em que esses eventos ocorrem é: a) I - II - III - IV b) I - II - IV - III c) II - I - III - IV d) II - III - IV - I e) IV - III - II - I

2. (Unirio-RJ) Existe uma hipótese que supõe que a atmosfera da Terra primitiva desempenhou um papel muito importante na origem e evolução dos seres vivos. A composição química dessa atmosfera era:

a) vapor de água, hidrogênio, metano e amônia. b) vapor de água, oxigênio, metano e amônia c) oxigênio, metano, hidrogênio e amônia d) metano, oxigênio, hidrogênio e vapor de água e) oxigênio, metano, vapor de água e gás carbônico.

3. (UFMG) Recentes pesquisas espaciais constataram a existência, na Via Láctea, de sistemas solares com planetas cuja atmosfera é semelhante à atmosfera primitiva da Terra.

Essa atmosfera primitiva caracteriza-se pela ausência de:

a) amônia b) gás carbônico c) metano d) oxigênio e) vapor de água

4. (UFBA) "Com esses primeiros procariontes [...], incapazes de sintetizar compostos ricos em energia [...] a vida poderia ter desaparecido da Terra após a utilização dos compostos de carbono, formados pelo processo abiótico na massa líquida onde eles viviam" (Junqueira e Carneiro, p. 14). Nas condições acima descritas, a manutenção da vida em nosso planeta dependeu do aparecimento de organismos:

a) aeróbios b) autotróficos c) heterotróficos d) eucariontes e) fermentativos

5. (FCC-SP) Supondo que na atmosfera primitiva não houvesse CO2 nem O2 e considerando-se os gases consumidos e liberados na respiração aeróbia, fermentação alcoólica e fotossíntese, pode-se admitir que a seqüência evolutiva dos três processos tenha sido:

a) fermentação alcoólica, fotossíntese, respiração aeróbia b) fermentação alcoólica, respiração aeróbia, fotossíntese c) fotossíntese, respiração aeróbia, fermentação alcoólica d) fotossíntese, fermentação alcoólica, respiração aeróbia e) respiração aeróbia, fotossíntese, fermentação alcoólica

6. (MACK-SP) Admitindo-se que na atmosfera primitiva da Terra predominavam os gases CH4, NH3, vapor de água e H2, supõe-se que os primeiros seres vivos eram (...) e obtinham a energia necessária a seus processos vitais através de (...). As lacunas são preenchidas correta e respectivamente pelos termos:

a) autótrofos, absorção de luz ultravioleta b) autótrofos; fermentação c) heterótrofos; respiração d) autótrofos; respiração e) heterótrofos; fermentação

7. (PUC-RJ) Em seu experimento, Stanley Miller submeteu, em 1954, uma mistura de metano, amônia, hidrogênio e vapor de água em alta temperatura à ação de descargas elétricas dentro de um balão de vidro. Com isso, pretendia demonstrar a hipótese de que:

a) as proteínas são formadas de aminoácidosb) moléculas orgânicas complexas formaram-se na

atmosfera terrestre primitiva.c) é possível, no laboratório, formarem-se produtos

complexos a partir de gases simplesd) o carbono e o hidrogênio são constituintes dos

compostos orgânicose) as proteínas têm ação catalisadora

8. (Cesgranrio-RJ) Entre as modificações que ocorreram nas condições ambientais de nosso planeta, algumas foram causadas pela própria atividade dos seres. Os organismos iniciais, ao realizarem a fermentação, determinaram uma grande alteração na atmosfera da Terra primitiva, porque nela introduziram o:

a) gás oxigênio b) gás carbônico c) gás metano d) gás hidrogênio e) vapor de água 9. (UFBA) O surgimento de organismo com capacidade

de utilizar a energia luminosa foi uma inovação importante na história da evolução da vida. Em conseqüência, houve, na atmosfera, um aumento gradativo na concentração de:

a) O2b) N2

c) CO2 d) NH3 e) CH4

10. (UCS-RS) "Uma solução nutritiva, previamente esterilizada, mantém-se estéril indefinidamente, mesmo na presença de ar, desde que a entrada de germes seja impedida." Esta afirmativa é de:

a) Darwin b) Lamarck c) Oparin

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d) Pasteur e) Hooke

11. (UM-SP) A partir de moléculas simples devem ter se formado todos os tipos de moléculas precursoras das que são essenciais à vida. Miller, simulando as condições da atmosfera da Terra primitiva, construiu um aparelho e aplicou descargas elétricas nos gases supostamente presentes, então, em nosso planeta. Esses gases eram:

a) hidrogênio, amônia, metano, vapor de água; b) gás sulfídrico, gás carbônico, ozônio, oxigênio; c) hidrogênio, vapor de água, uréia, carbono; d) vapor de água, aminoácidos, proteínas, hidrogênio.

12. (UF-RS) Na hipótese heterotrófica, sobre a origem da vida, supõe-se que os organismos primitivos obtinham energia do alimento por meio da:

a) respiração aeróbica; b) fotólise d) biogênesec) fotossíntesee) respiração anaeróbica

13. (UnB-DF) Uma das hipóteses sobre a origem da vida considera a seguinte seqüência de acontecimentos que pode ter levado à formação de coacervados e material protenóide:

I. formação de compostos orgânicos, formação de coacervados, simples fermentações, atmosfera primitiva, fotossíntese e respiração, controle pelo ácido nucléico;

II. atmosfera primitiva, formação de compostos orgânicos, formação de coacervados, simples fermentação, controle pelo ácido nucléico, fotossíntese e respiração;

III. controle pelo ácido nucléico, fotossíntese e respiração, atmosfera primitiva, simples fermentação, formação de coacervados, formação de compostos orgânicos;

IV. fotossíntese e respiração, controle pelo ácido nucléico, simples fermentações, formação de coacervados, formação de compostos orgânicos, atmosfera primitiva.

14. (FESP) Assinale as afirmativas verdadeiras e as afirmativas falsas.

0 0 Através de soluções nutritivas fervidas em frasco de pescoço de cisne, Pasteur comprovou a teoria biogenética.

1 1 A hipótese heterotrófica admite que a forma mais primitiva de vida evoluiu lentamente, a partir da matéria bruta.

2 2 Spallanzani, através da observação da origem de moscas na carne em putrefação reforçou a teoria autotrófica.

3 3 Segundo a hipótese autotrófica, os primeiros organismos vivos foram capazes de sintetizar substâncias complexas a partir de substratos simples.

4 4 A resistência de moscas ao DDT ilustra adequadamente a teoria abiogenética da evolução.

15. (UNB) Julgue os itens seguintes, de acordo com as teorias mais aceitas sobre a origem da vida.

0 0 Os primeiros seres vivos eram autótrofos e aeróbios.

1 1 Os mecanismos de seleção natural começaram a atuar quando apareceram os seres pluricelulares.

2 2 Os primeiros compostos orgânicos teriam se formado a partir dos gases da atmosfera primitiva.

3 3 A fonte de energia utilizada na construção das primeiras moléculas orgânicas foi o Sol.

4 4 A coacervação pode ter sido importante para o aparecimento das primeiras células.

16. (UNB) Leia o seguinte texto.

"A hipótese de Oparin sobre a origem da vida foi testada, indiretamente, em vários experimentos. Todos tentavam simular as condições da Terra primitiva. No primeiro desses experimentos, Stanley Miller criou, em 1953, um aparelho que simulava, em ambiente fechado e submetido a descarga elétricas, uma atmosfera de metano, amônio, hidrogênio molecular e vapor d'água colocada sobre um oceano de água quente."Julgue os itens abaixo.

0 0 Esse experimento confirmou a hipótese de Oparin, segundo a qual moléculas orgânicas poderiam ser produzidas sem a participação de seres vivos.

1 1 Experimentos posteriores, em que foram utilizadas atmosferas com composição química diferente, também produziram compostos orgânicos.

2 2 Radiações ultravioletas poderiam substituir as descargas elétricas e produziriam compostos orgânicos complexos.

3 3 Os primeiros seres vivos modificaram a atmosfera primitiva, liberando o oxigênio molecular durante a produção de alimentos.

4 4 Células chamadas coacervados foram formados neste experimento de Miller.

17. Julgue os itens abaixo:

0 0 A hipótese de Oparin, inicialmente apelidada "materialismo dialético" e testada, em 1954 por Müller e Urey, com o seu engenhoso "microcosmo", sugere que os primeiros seres vivos foram heterótrofos, daí o nome de hipótese heterotrófica sobre a origem dos seres vivos.

1 1 Antes do aparecimento dos seres vivos, a atmosfera terrestre era desprovida de vapor d'água.

2 2 As teorias mais aceitas sobre a origem da vida admitem que os primeiros seres vivos devem ter sido heterótrofos e anaeróbicos.

3 3 A concepção do homúnculo está relacionado com a teoria da epigênese

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