Colégio Delta- Unidade Anápolis -

Origem da Vida

CONHECENDO NOSSAS ORIGENS

Prof. Fláudio

Aula 01: Origem da vida

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

Origem da vida

� Defensores da abiogênese

� Helmont� Needham� Aristóteles � William Harvey� Isaac Newton� René Descartes

� Críticos da abiogênese

� Redi� Joblot� Spallanzani� Louis Pasteur

Origem da vida

� Jan Baptista van Helmont(1577-1644)

“(...)coloca-se, num canto sossegado epouco iluminado, camisas sujas. Sobreelas espalham-se grãos de trigo, e oresultado será que, em 21 dias, surgirãoratos.”

Origem da vida

� Francesco Redi(1626-1697)

� Um dos primeiros a empregar o método experimental

� Uma das principais evidências da abiogênese era oaparecimento “espontâneo” de “vermes” em carne podre

� Hipótese de Redi: “Os seres vermiformes que surgemna carne em putrefação são larvas, um estágio do ciclode vida das moscas. As larvas devem surgir de ovoscolocados por moscas, e não por geração espontânea apartir da putrefação da carne”

Origem da vida

� Meados do século XVII: descoberta dos micróbios(Antonie van Leeuwenhoek)

� Reanimação da hipótese da geração espontânea

� Os abiogenistas achavam que seres tãopequenos e simples como os micróbios não sereproduziam, surgindo 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 cuidadosamentearrolhadas, continuaram livre de micróbios

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

� François Appert: Aproveitou as experiências de Spallanzani e inventou a indústria de enlatados

Origem da vida

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

� Novo ponto de apoio para osabiogenistas, que argumentavam que oaquecimento prolongado e a vedaçãohermética excluíam o oxigênio necessárioà geração espontânea e à sobrevivênciados seres.

Origem da vida

� Nova disputa travada entre biogenistas e 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

� 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

� Os frascos com pescoço de cisne: novo experimento

� Pasteur amoleceu os gargalos no fogo, esticando-os ecurvando-os em forma de pescoço de cisne; em seguidaferveu os caldos até que saísse vapor pela extremidadedos gargalos

� À medida que esfriava, o ar penetrava pelo gargalo, masas partículas do ar ficavam retidas nas paredes dogargalo em forma de pescoço; Nenhum frasco secontaminou

� Derrubada definitiva da hipótese da geração espontânea

Origem da vida

� Argumento de Pasteur: O ar das montanhascontinha muito menos “sementes” deorganismos microscópicos do que o ar dacidade, onde qualquer frasco aberto sempre secontaminava

� Na presença de membros da academia,quebrou o gargalo de alguns frascos, expondoos caldos ao ar da cidade; 3 dias depois, todosos frascos haviam sido contaminados

� Comissão julgadora solicitou mais provas

Teoria moderna

� PANSPERMIA: baseada no surgimento davida em outro planeta, sendo que oscosmozoários teriam alcançado a Terraatravés de meteoritos

� EVOLUÇÃO MOLECULAR: a vida éresultado de um processo químico em quecompostos orgânicos se combinamformando moléculas dando origem aestruturas com capacidade deautoduplicar.

3-A hipótese de Oparin e

Haldane

Evolução Química

Oparin , A I (1894-1980Haldane, J.B.S (1802-1964)

Os primeiros seres vivos- Moléculas orgânicasQue teriam se formado na atmosfera primitivae depois nos mares a partir de Substâncias inorgânicas.

Metano CH4

Amônia NH3

Hidrogênio H2

Vapor de H2O

Década de 1920- hipóteses semelhantes

Composição química da atmosfera primitiva

Terra Primitiva

ESQUEMA DA HIPÓTESE DE OPARIN E HALDANE

Formação do caldo nutritivo

Metano CH4Amônia NH3

Nesse momento teriam surgido os primeiros seres vivos

COACERVADOSé um aglomerado de moléculas proteicas

circundadas por uma camada de água;

foram, possivelmente, as formas mais

próximas dos primeiros seres vivos.

.

STANLEY MILLER

RECRIOU PROVÁVEL ATMOSFERA DA TERRA PRIMITIVA (1953)(COMPROVOU A TEORIA DE OPARIN)

MISTUROU CH4 , NH3 , H2 e H2O

SUBMETIDAS COM DESCARGAS ELÉTRICAS (SIMULANDO RAIOS) DURANTE 1 SEMANA

(ENCONTROU AMINOÁCIDOS NO LÍQUIDO)

Em 1953, Stanley Miller

Colocou num balão de vidro: metano, amônia, hidrogênio e

vapor de água. Submeteu-os a aquecimento prolongado.

Uma centelha elétrica de alta tensão cortava continuamente

o ambiente onde estavam contidos os gases. Ao fim de

certo tempo, Miller comprovou o aparecimento de

moléculas de aminoácido no interior do balão, que se

acumulavam no tubo em U.

O experimento de Miller

O experimento de Miller

Experimento de Miller-Urey =Construído um aparelho que simulava as condições da Terra primitiva e introduziu nele os componentes que provavelmente constituíam

a atmosfera naquela época

Metano CH4

Amônia NH3

Hidrogênio H2

Vapor de H2O

� Acredita-se hoje que, provavelmente, acomposição da atmosfera primitiva foi diferente doque acreditava Oparin; ela teria contido CO, CO2,H2, N2 e vapor de água (não haveria, portanto,metano nem amônia; as fontes de carbono seriamo CO e o CO2, enquanto a de nitrogênio seria oN2). Vapor de água e de gás carbônico teriam sidoproduzidos pela intensa atividade vulcânica.Mesmo assim, isso não invalida experimentos dotipo “Miller”. Na realidade, foram feitas desde entãomuitas variantes dessa experiência, modificando-se os gases utilizados e colocando-se algumassubstâncias minerais; os cientistas chegaram aobter mais de 100 tipos de “tijolos” orgânicossimples, incluindo nucleotídeos e ATP.

Evolução dos processoenergeticos

� Hipótese heterotrófica: a fonte de alimento desses seres seria constituída de moléculas que se acumulavam nos mares e lagos primitivos.

� Hipótese autotrófica (quimiolitoautotróficos): produziam seu alimento a partir da energia liberada por reações quimicas (ferro e enxofre) da crosta terrestre.

Onde apareceram as primeiras formas de vida?

Em Ambientes Aquáticos