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A Origem da Vida
Prof. Tarcisio Vieira
A Origem da VidaProf. Tarcisio da Silva Vieira
ADVERTÊNCIA
Este power point não deve ser considerado
como uma publicação acadêmica, por tratar-se
de apenas uma apresentação abordada pelo
Palestrante visando ilustrar o tema divulgado
no XI Seminário Filosofia das Origens,
realizado em Curitiba.
SUMÁRIO
1. Introdução
2. O Pensamento Evolucionista
3. A Origem Espontânea da Vida
4. O Experimento de Miller
5. O Mundo de RNA
6. Adsorção de Moléculas em Minerais
7. Considerações Finais
8. Referências Bibliográficas
INTRODUÇÃO
A ideia de um suposto ancestral comum
* Seres humanos e as
demais formas de vida
compartilhariam um
suposto ancestral
comum que teria vivido
a milhões de anos
atrás.
INTRODUÇÃO
A ideia de um suposto ancestral comum
* Mutações, seleção
natural e o tempo teriam
dado origem a toda a
biodiversidade existente.
INTRODUÇÃO
“Evidências” de parentesco evolutivo
* Semelhanças na composição bioquímica
INTRODUÇÃO
“Evidências” de parentesco evolutivo
* Semelhanças na morfologia
INTRODUÇÃO
“Evidências” de parentesco evolutivo
* Semelhanças na composição genética
INTRODUÇÃO
A versão bíblica para a origem da vida e do Universo
* Tu és digno, Senhor e Deus
nosso, de receber a honra, a
glória e o poder, porque todas as
coisas Tu criastes, sim, por
causa da tua vontade vieram a
existir e foram criadas.
Ap. 4:11
Criacionismo Bíblico Evolucionismo
A vida e o Universo
resultaram do
propósito e do
planejamento do
Deus Criador
A vida e o Universo
surgiram
espontaneamente da
ação das leis
naturais e do acaso
INTRODUÇÃO
Uma grande controvérsia
X
INTRODUÇÃO
Como surgem os seres vivos?
* Abiogênese
INTRODUÇÃO
Como surgem os seres vivos?
* Biogênese
INTRODUÇÃO
Como surgem os seres vivos?
Louis Pasteur
(1822 – 1895)
“ Um ser vivo somente
pode vir a existir a partir
de um outro ser vivo
pré-existente”.
* Como, então, teria surgido
o primeiro ser vivo, aquele
considerado o ancestral de
todas as formas de vida e
que teria sofrido a ação da
seleção natural, dando
origem a toda a diversidade
de seres vivos?
INTRODUÇÃO
O maior enigma evolucionista de todos os tempos
INTRODUÇÃO
Uma nova área de estudos: Química Pré-Biótica
“Estuda, sob as condições
que se supõem terem
existido na Terra primitiva,
qualquer reação ou conjunto
de reações químicas que
possa ter contribuído para o
surgimento espontâneo da
vida na Terra”.
INTRODUÇÃO
Uma nova área de estudos: Química Pré-Biótica
* A Ciência realmente tem
uma explicação convincente
para o surgimento
espontâneo da vida?
O PENSAMENTO EVOLUCIONISTA
Nos tempos de Darwin
MORATO, M. A. et al. Representação visual de estruturas biológicas em materiais de ensino. Hist. Cienc. saude-
Manguinhos, 5, 415-433, 1998.
* Na época de Darwin a
célula era vista como uma
“pequena e simples bolsa
cheia de líquido,
apresentando em seu
interior alguns pontinhos
escuros”.
A célula: Uma estrutura extremamente complexa
A célula: Uma estrutura extremamente complexa
A célula: Uma estrutura extremamente complexa
<http://www.microscopyu.com/articles/fluorescence/filtercubes/triple/dapifitctritc/images/dapifitctritcspecimensfigure2.jpg >
Acesso em 21/07/2011
A célula: Uma estrutura extremamente complexa
<http://www.microscopyu.com/articles/fluorescence/filtercubes/triple/dapifitctritc/images/dapifitctritcspecimensfigure2.jpg >
Acesso em 21/07/2011
A célula: Uma estrutura extremamente complexa
<http://www.microscopyu.com/articles/fluorescence/filtercubes/triple/dapifitctritc/images/dapifitctritcspecimensfigure2.jpg >
Acesso em 21/07/2011
O PENSAMENTO EVOLUCIONISTA
O registro fóssil da suposta primeira forma de vida
O PENSAMENTO EVOLUCIONISTA
O registro fóssil da suposta primeira forma de vida
* De acordo com a interpretação
evolucionista deste esquema,
os fósseis de seres
considerados mais evoluídos
seriam encontrados no topo
desta coluna, enquanto que os
seres considerados menos
evoluídos seriam encontrados
na base da coluna.
O PENSAMENTO EVOLUCIONISTA
O registro fóssil da suposta primeira forma de vida
SCHOPF, J. W. et al. Laser-Raman Imagery of Earth´s Earliest Fossils. Nature, 416, 73-76, 2002
* Estas supostas
primeiras formas de vida
seriam semelhantes às
bactérias termófilas e
halófilas existentes na
atualidade.
SAUER, F. D.; BLACKWELL, B. A.; KRAMER, J. K. Ion transport and methane production in Methanobacterium
thermoautotrophicum. Proc. Natl. Acad. Sci., 91, 4466-4470, 1994.
KRAMER, J. K.; SAUER, F. D.; BUNDLE, D. R. The presence of tightly bound Na+ and K+ in glycolipids of Methanobanterium
thermoautotrophicum. Biochm. Biophys. Acta., 961, 285-292, 1998.
* Estas “simples” formas
de vida estão equipadas
com complexos e
sofisticados mecanismos
de proteção!
As formas de vida “mais simples” também são
muito complexas!
A ORIGEM ESPONTANEA DA VIDA
Análise crítica de alguns dos principais modelos
A Hipótese de Oparin-Haldane
A ORIGEM ESPONTANEA DA VIDA
Hipótese de Oparin-Haldane
* A atmosfera primitiva seria
fortemente redutora, composta
principalmente por CH4, NH3,
H2 e H2O.
* Os compostos orgânicos
resultantes das reações
químicas entre estes gases
seriam então precipitados nos
oceanos, constituindo uma
“Sopa Primordial”.
A ORIGEM ESPONTANEA DA VIDA
Hipótese de Oparin-Haldane
* Estas moléculas orgânicas
mais simples reagiriam entre
si para formar polímeros, os
quais dariam origem à
“protocélulas”. Estas, por sua
vez, originariam as atuais
células que constituem os
organismos vivos.
Miller S. L. Production of amino acids under possible primitive earth conditions, Science ,117, 1953, 528-531
CH4, NH3, H2, H2O
Composto Inorgânicos
Ácidos carboxílicos
Aminoácidos
Composto Orgânicos
A ORIGEM ESPONTANEA DA VIDA
A Hipótese de Oparin-Haldane e o Experimento de Miller
Miller S. L. Production of amino acids under possible primitive earth conditions, Science ,117, 1953, 528-531
A ORIGEM ESPONTANEA DA VIDA
A Hipótese de Oparin-Haldane e o Experimento de Miller
R
OH
NH2
O
Amina
(básica)
Ácido
carboxílico
* Duas “porções reativas”
que permitem que os
aminoácidos presentes em
uma mistura possam reagir
e formar uma cadeia
peptídica (polímero).
O EXPERIMENTO DE MILLER
O que não é publicados nos livros e artigos
* A obstrução de qualquer
um dos “encaixes” reduz o
número de possibilidades
de montagem.
O EXPERIMENTO DE MILLER
O que não é publicados nos livros e artigos
* A presença de compostos com apenas uma “porção
reativa” compromete o crescimento adequado da
cadeia peptídica.
O EXPERIMENTO DE MILLER
O que não é publicados nos livros e artigos
* A hipótese de Oparin-Haldane e
o Experimento de Miller têm
apenas valor histórico, não tendo
nenhuma validade para apoiar a
ideia de que seres vivos poderiam
ter surgido espontaneamente a
partir da matéria inorgânica!
O EXPERIMENTO DE MILLER
O que não é publicados nos livros e artigos
KASTING, J. F.; HOWARD, M. T. Atmospheric composition and climate on the earlier Earth. Phil. Trans. R. Soc.
B, 361, 1733-1742, 2006.
ZAIA, D. A. M., ZAIA, C. T. B. V. Algumas controvérsias sobre a origem da vida. Química Nova, 31, 1599-
1602, 2008.
A ORIGEM ESPONTANEA DA VIDA
Análise crítica de alguns dos principais modelos
Mundo de RNA
WALTER, G. The RNA world. Nature, 319, 618, 1986.
A ORIGEM ESPONTANEA DA VIDA
O Mundo de RNA
JOHNSTON, W. K. et al., RNA-catalized RNA polymerization: accurate and general RNA-templated
primer extension. Science, 292, 1319-1325, 2001.
A ORIGEM ESPONTANEA DA VIDA
O Mundo de RNA
O MUNDO DE RNA
Análise crítica do modelo
* As supostas condições pré-
bióticas seriam adequadas
para a obtenção de RNA com
pureza e em quantidade
suficiente na Terra primitiva?
O MUNDO DE RNA
Análise crítica do modelo: Conceitos elementares
O MUNDO DE RNA
Análise crítica do modelo: Conceitos elementares
* Para que o “Mundo de
RNA” fosse viável, os
constituintes do RNA
deveriam ser formados em
quantidade suficiente e
apresentarem elevada
estabilidade nas suposta
condições pré-bióticas!
O MUNDO DE RNA
Análise crítica do modelo
FERRIS, J. P. Prebiotic synthesis on minerals: Bridging prebiotic and RNA world. Bio. Bull., 196, 311-314,
1999.
O MUNDO DE RNA
Obtenção e estabilidade de bases nitrogenadas
FERRIS, J. P. Prebiotic synthesis on minerals: Bridging prebiotic and RNA world. Bio. Bull., 196, 311-314,
1999.
O MUNDO DE RNA
Obtenção e estabilidade de bases nitrogenadas
FERRIS, J. P. Prebiotic synthesis on minerals: Bridging prebiotic and RNA world. Bio. Bull., 196, 311-314,
1999.
O MUNDO DE RNA
Obtenção e estabilidade de bases nitrogenadas
http://www.jpl.nasa.gov/images/spitzer/20090407/spitzerB20090407-full.jpg
O MUNDO DE RNA
Obtenção e estabilidade de bases nitrogenadas
As condições propostas para a Terra primitiva são
muito mais drásticas!
FERRIS, J. P. Prebiotic synthesis on minerals: Bridging prebiotic and RNA world. Bio. Bull., 196, 311-314,
1999.
O MUNDO DE RNA
Obtenção e estabilidade de bases nitrogenadas
* Não se verificaram os rendimentos desta reação em
diferentes valores de pH e temperatura!
BASE
NITROGENADA
Meia-Vida (T1/2)
100°C 0°C
Adenina 1 ano ≥ 106 anos
Guanina 1 ano ≥ 106 anos
Uracila 12 anos ≥ 106 anos
Citosina 19 dias 17.000 anos
MILLER, S. L.; LEVY, M. The stability of the RNA base: Implication for the origin of life. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, 95, 7933-7938, 1998.
O MUNDO DE RNA
Obtenção e estabilidade de bases nitrogenadas
* “Frente a estes resultados,
concluímos que adenina,
guanina, uracila e citosina
não poderiam ter sido
utilizadas no inicio da vida na
Terra”.
MILLER, S. L.; LEVY, M. The stability of the RNA base: Implication for the origin of life. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, 95, 7933-7938, 1998.
O MUNDO DE RNA
Obtenção e estabilidade de bases nitrogenadas
O MUNDO DE RNA
Obtenção e estabilidade de pentoses
SIMONOV, A. M. et. al. Possible prebiotic synthesis of monosaccharides from formaldehyde in presence of
phosphates. Advances in Space Research, 40, 1634-1640, 2007.
O MUNDO DE RNA
Obtenção e estabilidade de pentoses
SIMONOV, A. M. et. al. Possible prebiotic synthesis of monosaccharides from formaldehyde in presence of
phosphates. Advances in Space Research, 40, 1634-1640, 2007.
LARRALDE, R.; ROBERTSON, M. P.; MILLER, S. L. Rates of decomposition of ribose and other sugars:
Implications for chemical evolution. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92, 8158-8160, 1995.
O MUNDO DE RNA
Obtenção e estabilidade de pentoses
73 minutos!
“É difícil compreender
como a ribose poderia
ter desempenhado
algum papel na origem
da vida”.
O MUNDO DE RNA
Obtenção espontânea de RNA
O MUNDO DE RNA
Obtenção espontânea de RNA
“Os pesquisadores britânicos conseguiram
demonstrar a síntese espontânea em
laboratório. [...] Segundo o estudo, todos
os materiais usados na síntese estiveram
presentes nos primórdios da vida na Terra
e as condições de reações usadas foram
consistentes com os modelos geoquímicos
dos ambientes então existentes no
planeta”.
O MUNDO DE RNA
Obtenção espontânea de RNA
O MUNDO DE RNA
Obtenção espontânea de RNA
O MUNDO DE RNA
Obtenção espontânea de RNA: É o senhor incrível!
O MUNDO DE RNA
Obtenção espontânea de RNA
Químicos também têm seus
“segredinhos culinários”...
O MUNDO DE RNA
Obtenção espontânea de RNA
• AJUSTE das condições de
temperatura e pressão;
• PLANEJAMENTO de rotas sintéticas;
• CONTROLE das condições
reacionais;
• PURIFICAÇÃO dos reagentes;
• Reagentes em concentração IDEAL
no sistema reacional;
• TRATAMENTO da mistura reacional;
• CONTROLE do pH do meio reacional;
O MUNDO DE RNA
Obtenção “espontânea” de RNA
Mesmo entre os geólogos evolucionistas é consenso
que ácido fosfórico não era uma substância abundante
na Terra primitiva!
O MUNDO DE RNA
Obtenção “espontânea” de RNA
A ORIGEM ESPONTANEA DA VIDA
Análise crítica de alguns dos principais modelos
Adsorção de Moléculas na
Superfície de Areias
Bernal, J. D.; The Physical Basis of Life, Routledge and Kegan Paul Ltd.: London, 1951.
ADSORÇÃO DE MOLÉCULAS
Entendendo o modelo
* Ainda que fosse possível a
formação de moléculas
orgânicas na Terra primitiva,
o grande volume de águas
oceânicas tornaria a
concentração destas
moléculas muito diluída.
* Uma solução para o problema
consiste na ideia de que as
moléculas seria concentradas
em poças: ciclos de
hidratação-secagem-hidratação
ADSORÇÃO DE MOLÉCULAS
Entendendo o modelo
Zaia et al. Adsorption of the L-amino Acids em sSea Sand J. Braz. Chem. Soc., 13, 679- 681, 2002
Zaia, D. A. M.; Zaia, C.T.B.V. Adsorção de Aminoácidos sobre Minerais e a Origem da Vida Quim. Nova, 29, 786-789,2006
ADSORÇÃO DE MOLÉCULAS
Testando o modelo
Somente são
adsorvidos
aminoácidos com grupo
R carregado (+ ou -)
R
OH
NH2
O+ ou -
ADSORÇÃO DE MOLÉCULAS
Testando o modelo
Zaia et al. Adsorption of the L-amino Acids em sSea Sand J. Braz. Chem. Soc., 13, 679- 681, 2002.
Zaia, D. A. M.; Zaia, C.T.B.V. Adsorção de Aminoácidos sobre Minerais e a Origem da Vida Quim. Nova, 29, 786-789, 2006.
KLAPPER, M, H. The independent distribution of amino acid near neighbor pairs
into polypeptides. Biochem. Biophys. Res. Commum., 78, 1018-1024, 1977.
R
OH
NH2
O
R
OH
NH2
O
R
OH
NH2
O+ -
13,8% 11,7% 74,5%
ADSORÇÃO DE MOLÉCULAS
Testando o modelo
* Os aminoácidos existentes
nos seres vivos diferem
grandemente dos aminoácidos
que são adsorvidos nos
experimentos que visam testar
este modelo!
ADSORÇÃO DE MOLÉCULAS
Concluindo...
Zaia et al. Adsorption of the L-amino Acids em sSea Sand J. Braz. Chem. Soc., 13, 679- 681, 2002.
Zaia, D. A. M.; Zaia, C.T.B.V. Adsorção de Aminoácidos sobre Minerais e a Origem da Vida Quim. Nova, 29, 786-789, 2006.
“ Portanto, o mecanismo de
pré-concentrar aminoácidos
realizado pelos minerais pode
não ter sido tão importante
quanto se pensava [e foi
divulgado] anteriormente”.
ADSORÇÃO DE MOLÉCULAS
Concluindo...
Zaia et al. Adsorption of the L-amino Acids em sSea Sand J. Braz. Chem. Soc., 13, 679- 681, 2002.
Zaia, D. A. M.; Zaia, C.T.B.V. Adsorção de Aminoácidos sobre Minerais e a Origem da Vida Quim. Nova, 29, 786-789, 2006.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
1. Todos os dias compostos
inorgânicos são convertidos em
compostos orgânicos, contudo,
não existe nada de aleatório ou de
espontâneo nestes processos;
2. A origem da vida é abordada de
forma a não permitir o
desenvolvimento do pensamento
crítico nos estudantes;
CONSIDERAÇÕES FINAIS
3. Todos os trabalhos publicados
versando sobre a origem da vida,
ao contrário do que é vinculado
pela mídia, reforçam o pensamento
criacionista;
CONSIDERAÇÕES FINAIS
4. “... antes, santificai a
Cristo, como Senhor, em
vosso coração, estando
sempre preparados para
responder a todo aquele
que vos pedir razão da
esperança que há em vós”.
1 Pe 3:15
CONSIDERAÇÕES FINAIS
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BERNAL, J. D. The physical basis of life. Routledge and Kegan Paul Ltd.: London, 1951.
CAIRNS-SMITH, A. G. Genetic takeover and the mineral origin of life. Cambridge University Press,
UK, 1982.
COCKERIL, A. F. et. Al., An improved synthesis of 2-amino-1,3-oxazoles under basic catalysis.
Synthesis, 591-593, 1973.
DAMINELI, D. S. C., DAMINELI, A. Origens da Vida. Estudos Avançados, 59, 263-284, 2007.
FERRIS, J. P. Prebiotic synthesis on minerals: Bridging prebiotic and RNA world. Bio. Bull., 196, 311-
314, 1999.
HAYES, J. M. The earliest memories of life on Earth. Nature, 384, 21-22, 1996.
JOHNSTON, W. K. et al., RNA-catalized RNA polymerization: accurate and general RNA-templated
primer extension. Science, 292, 1319-1325, 2001.
KASTING, J. F.; HOWARD, M. T. Atmospheric composition and climate on the earlier Earth. Phil.
Trans. R. Soc. B, 361, 1733-1742, 2006.
KLAPPER, M, H. The independent distribution of amino acid near neighbor pairs into polypeptides.
Biochem. Biophys. Res. Commum., 78, 1018-1024, 1977.
LARRALDE, R.; ROBERTSON, M. P.; MILLER, S. L. Rates of decomposition of ribose and other
sugars: Implications for chemical evolution. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92, 8158-8160, 1995.
MANNING, C. E. et al. Geology, age and origin of supracrustal rocks at Akilia, West Greenland. Am. J.
Sci., 306, 303-366, 2006.
MILER, S. L. Production of amino acids under possible primitive earth conditions. Science, 117, 528-
531, 1953.
MILLER, S. L.; LEVY, M. The stability of the RNA base: Implication for the origin of life. Proc. Natl.
Acad. Sci. USA, 95, 7933-7938, 1998.
MORATO, M. A. et al. Representação visual de estruturas biológicas em materiais de ensino. Hist.
Cienc. saude-Manguinhos, 5, 415-433, 1998.
PENNY, D. An Interpretative review of the origin of life research. Biology and Philosophy, 20, 633-671,
2005.
POWNER, M. W. et. al. Synthesis of activated pyrimidine ribonucleotides in prebiotically plausible
conditions. Nature, 459, 239-242, 2009.
SALADINO, R.; Crestini, C.; Costanzo, G.; Negri, R.; Di MAURO, E. A possible prebiotic synthesis of
purine, adenine, cytosine, and 4(3H)-pyrimidinone from formaldeide: Implications for the origin
life. Bioorg. Med. Chem., 9, 1249-1253, 2001.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
SCHOPF, J. W. et al. Laser-Raman Imagery of Earth´s Earliest Fossils. Nature, 416, 73-76, 2002.
SCHWARTZ, A. W. Phosphorus in prebiotic chemistry. Phil. Trans. R. Soc. B, 361, 1743-1749, 2006.
SIMONOV, A. M. et. al. Possible prebiotic synthesis of monosaccharides from formaldehyde in
presence of phosphates. Advanced in Space Research, 40, 1634-1640, 2007.
WÄCHTERSHÄUSER, G. Before enzymes and templates: theory of surface metabolism. Microbiol.
Rev., 52, 452, 1988.
WALTER, G. The RNA world. Nature, 319, 618, 1986.
ZAIA, D. A. M., ZAIA, C. T. B. V. Algumas controvérsias sobre a origem da vida. Química Nova, 31,
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ZAIA, D. A. M.; ZAIA, C. T. B. V. Adsorção de aminoácidos sobre minerais e a origem da vida. Quim.
Nova, 29, 786-789, 2006.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
OBRIGADO!
Maiores Informações sobre a
Sociedade Criacionista Brasileira
Sites:
SCB: www.scb.org.br
Revista Criacionista: http://www.revistacriacionista.com.br
Filosofia das Origens: http://www.filosofiadasorigens.org.br
De Olho nas Origens: http://www.deolhonasorigens.com.br
TV Origens: http://www.tvorigens.com.br
E-mail: [email protected]
Sociedade Criacionista Brasileira
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Telefax: (61)3468-3892