origem da vida

A ORIGEM DA VIDA BIOLOGIA – PROFa. Marcia Marlise Pedroso

A ORIGEM DA VIDA PARTE I

BIOGÊNESE X ABIOGÊNESE

Origem da vida

• Até meados do séc. XIX, acreditava-se

que seres podiam surgir

espontaneamente da matéria não-viva.

• Hoje, sabe-se que um ser vivo surge

somente através da reprodução.

• Biogênese versus abiogênese

ABIOGÊNESE X BIOGÊNESE

- ABIOGÊNESE (GERAÇÃO ESPONTÂNEA) “força vital”

* origem dos seres vivos da matéria não-viva

* Aristóteles, Paracelso, Van Helmont

* até o século XVII

- BIOGENÊSE

* todo ser vivo se origina de outro ser vivo por

mecanismos reprodutivos

* experimentos de Francesco Redi (1668) e Luis

Pasteur (1859)

Origem da vida

• Defensores da abiogênese

Helmont

Needham

Aristóteles

William Harvey

Isaac Newton

René Descartes

• Defensores da Biogênese

Redi

Joblot

Spallanzani

Louis Pasteur

Origem da vida

• Jan Baptista van Helmont(1577-1644)

“(...)coloca-se, num canto sossegado e

pouco iluminado, camisas sujas. Sobre

elas espalham-se grãos de trigo, e o

resultado será que, em 21 dias, surgirão

ratos.”

Origem da vida

• Francesco Redi (1626-1697)

• Um dos primeiros a empregar o método experimental

• Uma das principais evidências da abiogênese era o aparecimento “espontâneo” de “vermes” em carne podre

• Hipótese de Redi: “Os seres vermiformes que surgem na carne em putrefação são larvas, um estágio do ciclo de vida das moscas. As larvas devem surgir de ovos colocados por moscas, e não por geração espontânea a partir da putrefação da carne”

REDI (1668)

Origem da vida

• Meados do século XVII: descoberta dos micróbios (Antonie van Leeuwenhoek) ao microscópio;

• Hipótese da geração espontânea ganha força;

• Os abiogenistas achavam que seres tão pequenos e simples como os micróbios não se reproduziam, surgiam por geração espontânea.

Origem da vida

• Louis Joblot (1645-1723)

• Em 1711, ferveu um caldo nutritivo à base de carne e repartiu-o entre duas séries de frascos: uns abertos e outros tampados com pergaminho

• Após alguns dias, os frascos abertos estavam repletos de micróbios, enquanto os frascos tampados continuavam inalterados.

• Conclusão de Joblot: Os micróbios surgiam de “sementes” provenientes do ar, e não por geração espontânea a partir do caldo

Origem da vida

• John Needham (1713-1781)

• Hipótese da geração espontânea ganha novo impulso

• Colocou caldo nutritivo em diversos frascos, fervendo-os por 30 min e tampou os frascos com rolhas

• Depois de alguns dias, os caldos estavam repletos de micróbios. Argumentou então que os seres presentes nos caldos surgiram por geração espontânea.

Origem da vida

• Lazzaro Spallanzani (1729-1799)

• Realizou experimentos semelhantes aos de Needham, mas obteve resultados diferentes

• As infusões preparadas por Spallanzani, muito bem fervidas e cuidadosamente arrolhadas, continuaram livre de micróbios

Lazzaro Spallanzani

Needham

Origem da vida

Needham versus Spallanzani

• Argumento de Spallanzani: Needham não ferveu o caldo por tempo suficiente ou não vedou os frascos de forma eficiente;

• Resposta de Needham: A fervura por tempo prolongado destruía a “força vital” presente no caldo;

• Spallanzani: Ficou sem argumento e não conseguiu comprovar sua teoria através de experimentação.

Origem da vida

• Em fins do século XVIII: descoberta do gás oxigênio e seu papel essencial à vida

• Novo ponto de apoio para os abiogenistas, que argumentavam que o aquecimento prolongado e a vedação hermética excluíam o oxigênio necessário à geração espontânea e à sobrevivência dos seres.

Origem da vida

Nova disputa travada entre biogenistas X abiogenistas

• Abiogenistas: A presença de ar fresco era fundamental para a geração espontânea da vida

• Biogenistas: O ar era a fonte de contaminação dos caldos

• Em 1860 a Academia Francesa de Ciências: prêmio para quem apresentasse um experimento definitivo sobre essa questão

Origem da vida

• Louis Pasteur(1822-1895)

• Experiência nos Alpes – Pasteur Levou frascos de vidro fechados completamente contendo caldo nutritivo até as altitudes dos Alpes

• Abriu os frascos para que os caldos ficassem expostos ao ar das montanhas; depois, foram novamente derretidos e fechados

• De volta ao laboratório, verificou que apenas um 1 dos vinte frascos abertos nas montanhas havia se contaminado

Origem da vida

• Argumento de Pasteur: O ar das montanhas continha muito menos “sementes” de organismos microscópicos do que o ar da cidade, onde qualquer frasco aberto sempre se contaminava

• Na presença de membros da academia, quebrou o gargalo de alguns frascos, expondo os caldos ao ar da cidade; 3 dias depois, todos os frascos haviam sido contaminados

• Comissão julgadora solicitou mais provas

Origem da vida • Os frascos com pescoço de cisne: novo experimento

• Pasteur amoleceu os gargalos no fogo, esticando-os e curvando-os em forma de pescoço de cisne; em seguida ferveu os caldos até que saísse vapor pela extremidade dos gargalos

• À medida que esfriava, o ar penetrava pelo gargalo, mas as partículas do ar ficavam retidas nas paredes do gargalo em forma de pescoço; Nenhum frasco se contaminou

• Derrubada definitiva da hipótese da geração espontânea

PASTEUR (1859) pescoço de cisne

PASTEUR (1860)

Confirmação da Biogênese

• Surgimento do processo de Pasteurização

(Pasteur), utilizado até os dias de hoje;

• François Appert: Aproveitou as

experiências de Spallanzani e Pasteur e

inventou a indústria de enlatados.

Exercício

• Dentre os cientistas abaixo, aquele que foi

defensor da biogênese é o

A) Aristóteles

B) Helmont

C) Needham

D) Spallanzani

E) Albert Einstein

Exercício

1.Needham

2.Joblot

3. Louis Pasteur

4. Redi

I. Realizou experimentos com com caldos nutritivos e forte adepto da abiogênese

II. Realizou o célebre experimento com frascos de pescoço de cisne

III. Afirmou que os seres vermiformes que surgiam das carnes em putrefação eram larvas e não surgiam por geração espontânea

IV. Biogenista que realizou experimentos com caldos nutritivos

A ORIGEM DA VIDA PARTE II

EVOLUÇÃO QUÍMICA / OPARIN

HIPÓTESES AUTOTRÓFICA E HETEROTRÓFICA

* CRIACIONISMO

*PANSPERMIA CÓSMICA

*EVOLUÇÃO QUÍMICA

15 BILHÕES DE ANOS ATRÁS

SOL - 5 BILHÕES DE ANOS

TERRA – 4,5 BILHÕES DE ANOS

INTENSA ATIVIDADE VULCÂNICA (teoria de Oparin, Huxley e Haldane)

ATMOSFERA PRIMITIVA - Hidrogênio (H2)

- Metano (CH4)

- Amônia (NH3)

- Vapor de água (H20)

- Acúmulo de Vapor

de água (H20) na

atmosfera

- Descargas

elétricas

Condições Primitivas da TERRA

- CHUVAS TORRENCIAIS

- PROCESSO LENTO DE RESFRIAMENTO

- FORMAÇÃO DOS MARES PRIMITIVOS

- ACÚMULO DE MINERAIS E MATÉRIA ORGÂNICA

- SOPA PRIMITIVA (Oparin & Haldane)


REAÇÕES QUÍMICAS - descargas elétricas (tempestades); radiação UV; calor (crosta

terrestre).

- QUEBRA DE LIGAÇÕES QUÍMICAS E RECOMBINAÇÃO ATÔMICA

- SÍNTESE DE MONÔMEROS (aminoácidos, glicose, ácidos graxos,

etc)


COACERVADOS - aglomerados de proteínas envoltos por moléculas de água

(origem dos primeiros sistemas isolados)

FORMAÇÃO DE MOLÉCULAS ORGÂNICAS

AMINOÁCIDOS - unidades que formam as proteínas

MACROMOLÉCULAS - proteínas, RNA, polissacarídeos, etc.

EXPERIMENTO DE MILLER & UREY (1953) atmosfera primitiva – presença de aminoácidos

Stanley Miller (1953)

Obtenção de substâncias orgânicas

a partir de elementos da atmosfera

primitiva

Deposição de

compostos

orgânicos

HIPÓTESE HETEROTRÓFICA era a + aceita

SERES HETEROTRÓFICOS MUITO SIMPLES

OBTENÇÃO DE ENERGIA: FERMENTAÇÃO ANAERÓBICA

- matéria orgânica da sopa primitiva

- quebra de moléculas e produção de ATP

LIBERAÇÃO DE GÁS CARBÔNICO (CO2)

REPRODUÇÃO: AUTO-REPLICAÇÃO

Problema: As molec org. eram consumidas mais

rápidas do que sua formação...

SERES AUTOTRÓFICOS (QUIMIOLITOAUTOTRÓFICOS)

OBTENÇÃO DE ENERGIA: QUEBRA DE MOLEC.INORG.e

produção de subst. Alimentares

- A quantidade de molec. Org. não seria o suficiente;

- aproveitavam a energia liberada das molec. Inorg.

- produziam subst. alimentares e as quebravam =

produção de ATP (EX. ARQUEAS)

FeS +H22 S FeS2 + H2 + energia

LIBERAÇÃO DE GÁS HIDROGÊNIO (H2)

REPRODUÇÃO: AUTO-REPLICAÇÃO

HIPÓTESE AUTOTRÓFICA é hoje a + aceita


Segundo esta hipótese teriam surgido

posteriormente aos

quimiolotoautotróficos fermentação

seres fotossintetizantes e

seres aeróbios.

Glicose álcool + 2CO2 + 2ATP fermentação

A atividade fotossintética produziu e acumulou

O2 na atmosfera, criando condições para o

surgimento dos primeiros seres aeróbicos, além

da formação da camada de ozônio.

6CO2 + 6H2O + luz glicose + 6O2 fotossíntese

Glicose + 6O2 6CO2 + 6H2O + 38ATP respiração

aeróbica


SERES FOTOSSINTETIZANTES

- ALTA COMPETIÇÃO NO MEIO

- CAPACIDADE DE CAPTAR ENERGIA SOLAR

( A PARTIR DA SÍNTESE DE CLOROFILA)

- USO DO CO2 PARA NUTRIÇÃO

- OBTENÇÃO DE ENERGIA: FOTOSSÍNTESE

- LIBERAÇÃO DE OXIGÊNIO (O2) NA ÁGUA E ATMOSFERA

SERES AERÓBIOS

- AUTOTRÓFICOS E HETEROTRÓFICOS

- OBTENÇÃO DE ENERGIA: RESPIRAÇÃO CELULAR

- OXIGÊNIO (O2) LIVRE NA ÁGUA E ATMOSFERA

- MAIS EFICIENTE QUE A FERMENTAÇÃO

- MAIS ENERGIA = MAIOR DIFERENCIAÇÃO CELULAR

- NÚCLEOS INDIVIDUALIZADOS E ORGANELAS

ATMOSFERA OXIDANTE

- OXIGÊNIO ACUMULADO = CAMADA DE OZÔNIO

- RETENÇAO DOS RAIOS UV = EVOLUÇÃO BIOLÓGICA

A ORIGEM DA VIDA PARTE III

A ORIGEM DA CÉLULA EUCARIONTE

TEORIA DE ROBERTSON

Células procariontes teriam desenvolvido evaginações

da membrana (aumento da superfície) que formaram

as estruturas endomembranosas, dando origem às

células eucariontes.

Mitocôndrias e cloroplastos eram organismos livres

(procariontes) que passaram viver no interior de

de outros organismos (unicelulares) numa relação

mutualística (endossimbiose).

LYNN MARGULIS (Teoria Endossimbiótica)

É ISSO AÍ

PESSOAL

VAMOS

ESTUDAR:

LEMBRE-SE:

ENQUANTO

VOCÊ ESTÁ

“MOSCANDO”

TEM SEMPRE UM

CONCORRENTE

ESTUDANDO!!!

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