a origem da vida na terrafiles.danutaw.webnode.com.br/200000007-d5b06d6aa0/2...2. abiogÊnese versus...
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1. A FORMAÇÃO DA TERRA
- A terra se formou a aproximadamente 4,6 bilhões de anos;
- Aglomeração de poeira, rochas e gases → calor → fusão dos materiais
rochosos mais internos → erupções vulcânicas.
De onde veio a poeira, as rochas e os gases?
-Teoria do Big Bang: Einstein, Slipher e Hubble observaram que o
universo esta em expansão, portanto em um período anterior suas partes
deveriam estar mais próximas e até unidas em um corpo inicial que
explodiu fornecendo uma força que permitiu que os fragmentos da
explosão estivessem se afastando como Einstein observou inicialmente.
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- Quanto mais distante do ponto inicial da explosão, menor a freqüência
de choques entre os fragmentos da explosão, assim, a terra em formação
passa a dissipar seu calor.
- Diminuição da temperatura na superfície terrestre permite a
aproximação dos núcleos atômicos, até então espalhados pela atmosfera
→ primeiros elementos químicos;
- Fusão nuclear permite a formação dos primeiros átomos → H, He, N, C,
O;
- O continuo resfriamento da superfície terrestre permite a aproximação
e união dos primeiros átomos → formação das primeiras moléculas.
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2. ABIOGÊNESE versus BIOGÊNESE
- Conhecendo como surgiu a terra, a questão agora se baseava na
tentativa de descobrir como surgiu a vida;
- Duas TEORIAS INICIAIS:
- Abiogênese ou teoria da geração espontânea → Aristóteles;
- RECEITA PARA PRODUZIR RATOS (Helmont):
“[...] colocam-se, num canto sossegado e poucoiluminado, camisas sujas. Sobre elas espalham-se grãosde trigo e o resultado será que, em vinte e um dias,surgirão ratos [...]”
- Biogênese → Redi, Spallanzani e Pasteur;
“[...] seres vivos surgem somente pela reprodução deseres de sua própria espécie [...]”
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A) EXPERIMENTO DE REDI
- Médico italiano;
- Crença: seres vermiformes surgem de cadáveres de pessoas e
animais;
- Experimento:
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B) POLÊMICA SOBRE A ORIGEM DOS MICRÓBIOS
- Leeuwennhoek usa um microscópio de fabricação própria e
observa a existência de microrganismos invisíveis a olho nu → XVII;
- Não era possível acreditar que seres tão simples pudessem se
reproduzir.
EXPERIMENTO DE JOBLOT
- Caldo nutritivo a base de carne;
- Duas séries de frascos: abertos e fechados;
- Análise ao microscópio;
- Microrganismos surgem de “sementes” provenientes do ar e não
pela transformação da matéria.
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NEEDHAM versus SPALLANZANI
- 1745: Needham colocou caldos nutritivos em diversos frascos,
aqueceu-os por 30 minutos e vedou-os → depois de alguns dias os
caldos estavam repletos de seres microscópicos;
- Spallanzani repetiu o experimento de Needham, porém dos 8
frascos, 4 ele fechou hermeticamente e ferveu todos por um longo
tempo → após alguns dias não encontrou microrganismos nos
frascos fechados hermeticamente.
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INDÚSTRIA DE ENLATADOS
- No final do século XVIII, Appert utiliza os experimentos de
Spallanzani para desenvolver a tecnologia dos produtos enlatados.
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PASTEURIZAÇÃO
“Processo de eliminação seletiva de microrganismos por
aquecimento brando.”
- 57°C (Elimina microrganismos do vinho);
- 62°C (Elimina bactérias do leite): Mycobacterium tuberculosis
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3. TEORIAS MODERNAS SOBRE A ORIGEM DA VIDA
A) PANSPERMIA E EVOLUÇÃO QUÍMICA
- Panspermia: a vida teria vindo do espaço para a Terra, sob a forma
de esporos resistentes provavelmente transportados por
meteoritos (Thomson & Arrhenius).
- Evolução química: a vida é resultado de um processo de evolução
química em que compostos inorgânicos se combinaram dando
origem aos primeiros seres vivos (Huxley, Haldane & Oparin).
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B) AS CONDIÇÕES NA TERRA PRIMITIVA
- Idéias de Oparin:
1) A composição da atmosfera primitiva foi provavelmente diferente da
atual; não havia nela O2 ou N2; existia amônia (NH3), metano (CH4),
vapor de água (H2O) e hidrogênio (H2).
2) Ativo ciclo de chuvas.
3) Radiações ultravioleta e descargas elétricas das tempestades agiram
sobre as moléculas da atmosfera primitiva.
4) Compostos orgânicos combinaram-se, formando moléculas maiores,
como os “proteinoides” (ou substâncias similares a proteínas).
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5) Temperatura inferior a 100oC: mares estavam se formando
6) As moléculas orgânicas foram arrastadas para os mares.
7) Agregados moleculares maiores, os coacervados.
“Os coacervados ainda não são seres vivos; no entanto elescontinuam se chocando e reagindo durante um tempoextremamente longo; algum coacervado pôde casualmenteatingir a complexidade necessária (lembre-se de que a diferençaentre vida e não vida é mera questão de organização). Daí emdiante, se tal coacervado teve a propriedade de duplicar-se,pode-se admitir que surgiu a vida, mesmo que sob uma formaextremamente primitiva. “
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C) COMPROVAÇÃO EXPERIMENTAL - MILLER
- Após 7 dias o experimento de Miller comprova a teoria de Oparin: o
experimento baseado nas idéias de Oparin produziu aminoácidos (aa) e
moléculas orgânicas;
- Sabemos hoje que as previsões feitas por Oparin não são verdadeiras;
- Terra primitiva: 80% (CO2), 10% (CH4), 5% (CO) e 5% (N2).
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D) INGREDIENTES DA VIDA, VINDOS DO ESPAÇO
“[...] praticamente todas as substâncias químicasfundamentais dos seres vivos já foram detectadas emcorpos celestes ou produzidas em condiçõeslaboratoriais [...]”
E) APARECIMENTO DE SISTEMAS ISOLADOS
- Sopas orgânicas → lagos cecos → moléculas orgânicas altamente
concentradas → calor e radiação → moléculas reagiram (proteínas e
ácidos nucléicos) → chuva → moléculas orgânicas agregadas →
coacervados.
Coacervado: aglomerados de proteínas que se formam
espontaneamente em soluções aquosas com certo grau de acidez e
salinidade.http://danutaw.webnode.com.br
F) SURGE O RNA
- RNA pode surgir em condições abióticas e tem capacidade de se
multiplicar originando moléculas semelhantes;
- Cech (1980) descobriu que o RNA pode controlar inúmeras reações
importantes que ocorrem na célula;
- Surgimento da vida na terra.
“Como o RNA se transformou em DNA?”
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G) EVOLUÇÃO DOS PROCESSOS ENERGÉTICOS
“Em seu interior, reações químicas ordenadas econtroladas pelas informações genéticas transformavammoléculas energéticas de alimento em componentes doseu próprio corpo.”
- Funções do ALIMENTO:
- Fornecer energia para os processos vitais;
- Fornecer matéria-prima para os corpo.
“De que se alimentavam os primeiros seres vivos?”
- Duas maneiras de obter alimento:
- AUTÓTROFOS X HETERÓTROFOS
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HIPÓTESE HETEROTRÓFICA
- Idéia dominante até alguma décadas atrás;
- Alimento: moléculas orgânicas produzidas de modo abiogênico;
“[...] os primeiros seres vivos, por serem muito simples,
ainda não teriam desenvolvido a capacidade de produzir
substâncias alimentares [...]”
- FERMENTAÇÃO: moléculas orgânicas são quebradas, originando
compostos orgânicos mais simples e energia;
- FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA:
1C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + ENERGIA
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Fonte de alimento escassa (aumento da população)
Variáveis autotróficas
Primeiros seres autotróficos
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HIPÓTESE AUTOTRÓFICA
- Na Terra primitiva não havia moléculas orgânicas em quantidade
suficiente para sustentar a multiplicação dos primeiros seres vivos;
- QUIMIOLITOAUTOTRÓFICOS: produzem seu alimento a partir da
energia liberada em reações químicas entre componentes inorgânicos na
crosta terrestre;
- Arqueas:
FeS + H2S → FeS2 + H2 + ENERGIA
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ORIGEM DA FOTOSSÍNTESE
- SULFOBACTÉRIAS:
- CIANOBACTÉRIAS (em menos de 3 bilhões de anos):
- Gás oxigênio liberado alterou profundamente a composição da
atmosfera terrestre.
6CO2 + 12H2S + ENERGIA → C6H12O6 + 6S2 +6H20LUMINOSA
6CO2 + 12H2O + ENERGIA → C6H12O6 + 6O2 +6H20LUMINOSA
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ORIGEM DA RESPIRAÇÃO AERÓBIA
- Sistemas químicos antioxidantes;
- Utilização do poder oxidante do O2 para quebrar moléculas orgânicas
produzidas na fotossíntese;
- Oxidação controlada → respiração aeróbia;
- Equilíbrio dinâmico entre a fotossíntese e respiração aeróbia.
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ENERGIA
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4. EVOLUÇÃO E DIVERSIFICAÇÃO DA VIDA
“Os primeiros seres vivos deviam ser muito simples,constituídos por uma única célula com organizaçãoprocariótica. A célula procariótica não apresentamembranas internas e seu material genético ficamergulhado no líquido citoplasmático.”
- Arqueas → seres mais semelhantes aos primeiros seres vivos quesurgiram.
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A) ORIGEM DA CÉLULA EUCARIÓTICA
- 2 bilhões de anos atrás;
- Célula eucariótica: material genético dentro do núcleo, bolsas
membranosas dividem o citoplasma e citoesqueleto.
ORIGEM DOS COMPARTIMENTOS INTRACELULARES
- Invaginação progressiva da membrana plasmática – duas funções:
- Saída de substâncias potencialmente tóxicas;
- Entrada de nutrientes;
- Diferenciação dos compartimentos membranosos passando a realizar
funções específicas.
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HIPÓTESE ENDOSSIMBIÓTICA OU SIMBIOGÊNICA
- 2 e 1,9 bilhão de anos atrás;
- Mitocôndrias: respiração celular;
- Plastos: fotossíntese;
- Simbiose: viver juntos.
DNA próprio;Sintetizam algumas proteínas;
Capazes de se autoduplicar.
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B) ORIGEM DA MULTICELULARIDADE
- 1 bilhão de anos atrás;
- Multiplicação do zigoto → células passam a viver juntas e dividir
tarefas para sobreviver;
- Zigoto → Tecidos → Órgãos.
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