Astrobiologia azevedolab.net. Prof. Dr. Walter F. de Azevedo Jr.
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1 Astrobiologia azevedolab.net Prof. Dr. Walter F. de Azevedo Jr.
2 O que é Astrobiologia?
3 O que é vida?
4 Estamos sozinhos no Universo?
5 Hidrogênio Hélio Próton Nêutron Elétron
6 F = G g Mm r 2 r m Onde G = 6, N.m 2 /kg 2 M
7 F = G g Mm r 2 r F g m Onde G = 6, N.m 2 /kg 2 M
8 Energia Neutrino 4 H 1 He + neutrino + energia p + p + p + p (2p+2n) + neutrino + energia Próton Nêutron
9 Número de massa atômica (A) 12 C 6 Núcleo de carbono Número atômico (Z) Próton Nêutron
10 4 He 8 Be 4 He 4 He γ γ 12 C Próton Nêutron
11 4 He 12 C γ 16 O Próton Nêutron
12 We are star stuff Carl Sagan
13 azevedolab.net Disco de ouro com mensagens gravadas que foi enviada nas naves Voyagers. Disponível em: < >. Acesso em: 12 de novembro de 2018.
14 Site Science Photo Library. Disponível em : < Acesso em: 12 de novembro de 2018.
15 Visão artística da criação do sistema solar. Disponível em : < >. Acesso em: 12 de novembro de 2018.
16 Imagem de microscópio eletrônico 3D de uma semente de milho. Tal técnica permitiu identificar as proteína sinalizadoras na célula. Disponível em: < Acesso em: 12 de novembro de 2018.
17 Mr. Amino Acid. Imagem disponível em: <h5p:// >. Acesso em: 12 de novembro de 2018.
18 Aminoácido do tipo L. A figura foi gerada com o programa Visual Molecular Dynamics (VMD), disponível em: < Acesso em: 12 de novembro de HUMPHREY W; DALKE A; SCHULTEN K. VMD - Visual Molecular Dynamics. Journal of Molecular Graphics, Amsterdã, v. 14, p.33-38, Usamos a opção Graphics->Representations... do programa VMD. Na opção Drawing Method usamos a opção CPK.
19 H O COO R + H 3 N C C R O - NH 3
20 Representação de aminoácidos Glicina Gly G Alanina Ala A Serina Ser S Treonina Thr T Cisteina Cys C Valina Val V Isoleucina Ile I Leucina Leu L Prolina Pro P Fenilalanina Phe F Tirosina Tyr Y Metionina Met M Triptofano Trp W Asparagina Asn N Glutamina Gln Q Histidina His H Aspartato Asp D Glutamato Glu E Lisina Lys K Arginina Arg R
21 Diagrama de Venn para os 20 aminoácidos mais comuns.
22 Par de bases DNA A figura foi gerada com o programa Visual Molecular Dynamics ( V M D ), d i s p o n í v e l e m : < Acesso em: 12 de novembro de HUMPHREY W; DALKE A; SCHULTEN K. VMD - Visual Molecular Dynamics. Journal of Molecular Graphics, Amsterdã, v.14, p , Usamos a opção Graphics->Representations... do programa VMD. Na opção Drawing Method usamos a opção Licorice.
23 Nucleosídeo Base Nucleotídeo Açúcar Fosfato A figura foi gerada com o programa Visual Molecular Dynamics ( V M D ), d i s p o n í v e l e m : < Acesso em: 12 de novembro de HUMPHREY W; DALKE A; SCHULTEN K. VMD - Visual Molecular Dynamics. Journal of Molecular Graphics, Amsterdã, v.14, p , Usamos a opção Graphics->Representations... do programa VMD. Na opção Drawing Method usamos a opção CPK.
24 Fonte de potencial elétrico (V) Eletrodos Para bomba de vácuo H 2 O, NH 3, CH 4, H 2 Gases da atmosfera primitiva Condensador Água Para acesso à água Para acesso ao balão Água resfriada contendo componentes orgânicos Aquecimento
25 F o n t e : Johnson, A.P., Cleaves, H.J., Dworkin, J.P., Glavin, D.P., Lazcano, A., Bada, J.L. The Miller Volcanic spark discharge experiment. Science, Vol. 322, 404.
26 Razão molar F o n t e : Johnson, A.P., Cleaves, H.J., Dworkin, J.P., Glavin, D.P., Lazcano, A., Bada, J.L. The Miller Volcanic spark discharge experiment. Science, Vol. 322, 404.
27 Meteoritos podem apresentar bases nitrogenadas que foram nucleotídeos, o tijolo molecular básico das moléculas de DNA e RNA. Disponível em: < Acesso em: 12 de novembro de 2018.
28 Visão artística do bombardeio de moléculas orgânicas na Terra. Disponível em: < Acesso em: 12 de novembro de 2018.
29 Dois resultados interessantes podemos tirar sobre a origem das moléculas orgânicas. 1) Aminoácidos encontrados em proteínas são do tipo L. 2) Síntese de aminoácidos (aa) no experimento de Miller-Urey leva a uma mistura idêntica das duas formas, (50 % de aminoácidos de cada tipo). Tais resultados levam a uma questão. Por que somente aminoácidos do tipo L são encontrado em proteínas?
30 COO R NH 3
31 Estrutura cristalográfica da ribozima (código PDB: 2OEU). A fi g u r a f o i g e r a d a c o m o p r o g r a m a Visual Molecular Dynamics ( V M D ), d i s p o n í v e l e m : < Acesso em: 12 de novembro de HUMPHREY W; DALKE A; SCHULTEN K. VMD - Visual Molecular Dynamics. Journal of Molecular Graphics, Amsterdã, v.14, p.33-38, Usamos a opção Graphics->Representations... do programa VMD. Na opção Drawing Method usamos a opção Licorice.
32 Archaea Mundo de RNA, DNA e proteína Bactéria Eucariotos Ancestral comum RNA, DNA e proteínas Mundo de RNA Primeiro organismo Primeiro organismo Evolução Darwiana Mundo pré-biotíco Sopa prebiótica Formação da Terra
33 Cartaz do filme de ficção científica Disponível em: < Acesso em: 12 de novembro de 2018.
34 R * = taxa média de formação de estrelas por ano; f p = fração das estrelas com planetas; n e = número médio de planetas que pode abrigar vida por estrela que tem planetas; A equação de Drake é a seguinte: N = R * x f p x n e x f l x f i x f c x L f l = fração dos planetas acima que desenvolverão vida em algum momento; f i = fração dos planetas acima que desenvolverão vida inteligente; f c = fração desses planetas que serão capazes de se comunicar; L = número de anos que eles emitirão sinais.
35 R * = 7 (fonte: Milky Way Churns Out Seven New Stars Per Year, Scientists Say". Goddard Space Flight Center, NASA). Acesso em: 12 de novembro de f p = 1 (fonte: Exoplanets are around every star, study suggests". BBC). Acesso em: 12 de novembro de n e = 0,2 (fonte: W. von Bloh, C.Bounama, M. Cuntz, and S. Franck. (2007). "The habitability of super-earths in Gliese 581". Astronomy & Astrophysics 476 (3): 1365). f l = 0,13 (fonte: Lineweaver, C. H. & Davis, T. M. (2002). "Does the rapid appearance of life on Earth suggest that life is common in the universe?". Astrobiology 2 (3): ). f i = 1 (fonte: Acesso em: 12 de novembro de f c = 1 (fonte: Acesso em: 12 de novembro de L = 10 9 (fonte: Lonely Planets, David Grinspoon, 2004)
36 Substituindo-se os valores temos: N = 7 x 1 x 0,2 x 0,13 x 1 x 1 x 10 9 N = 0,182 x 10 9 N = civilizações!
37 Disponível em: < >. Acesso em: 12 de novembro de 2018.
38 Disponível em: < >. Acesso em: 12 de novembro de 2018.
39 Disponível em: < >. Acesso em: 12 de novembro de 2018.
40 Disponível em: < >. Acesso em: 12 de novembro de 2018.
41 N = número de planetas com sinais de vida detectáveis; N * = número de estrelas observáveis; F Q = fração das estrelas estáveis; A equação de Seager é a seguinte: N = N * x F Q x F HZ x F O x F L x F S F HZ = fração das estrelas com planetas rochosos na zona habitável; F O = fração dos planetas acima que são observáveis; F L = fração dos planetas que têm vida; F S = fração dos planetas que produzem sinais gasosos detectáveis de vida; Disponível em: < Acesso em: 12 de novembro de 2018.
42 Disponível em: < >. Acesso em: 12 de novembro de 2018.
43 Disponível em: < >. Acesso em: 12 de novembro de 2018.
44 Disponível em: < >. Acesso em: 12 de novembro de 2018.
45 Disponível em: < >. Acesso em: 12 de novembro de 2018.
46 Enceladus, lua de Saturno coberta com gelo. Disponível em: < Acesso em: 12 de novembro de 2018.
47 O q u e é a singularidade tecnológica?
48 O q u e é a singularidade tecnológica? Expectativa de vida Ano Expectativa de vida do Brasileiro entre 2000 e Fonte dos dados: Index Mundi. Disponível em: < >. Acesso em: 12 de novembro de 2018.
49 O q u e é a singularidade tecnológica? Página de entrada do site da Strategies for Engineered Negligible Senescence (SENS) Foundation. Disponível em: < Acesso em: 12 de novembro de 2018.
50 O q u e é a singularidade tecnológica? Rim artificial testado em ratos. D i s p o n í v e l e m : < Acesso em: 12 de novembro de 2018.
51 O q u e é a singularidade tecnológica? Visão artística da modelagem matemática do cérebro. D i s p o n í v e l e m : < Acesso em: 12 de novembro de 2018.
52 O q u e é a singularidade tecnológica? Evolução do número de transistores por chip em função do ano. D i s p o n í v e l e m : Acesso em: 12 de novembro de 2018.
53 O q u e é a singularidade tecnológica? Visão artística do cérebro digital. D i s p o n í v e l e m : < Acesso em: 12 de novembro de 2018.
54 Nossa tecnologia tem pouco mais de 300 anos. Máquina a vapor. D i s p o n í v e l e m : < File:Steam_engine_in_action.gif >. Acesso em: 12 de novembro de 2018.
55 A web foi criada em Primeiro servidor web. D i s p o n í v e l e m : < File:NeXTcube_first_webserver.JPG >. Acesso em: 12 de novembro de 2018.
56 E já somos a primeira geração que tem o v i s l u m b r e d a imortalidade... Visão artística do cérebro digital. D i s p o n í v e l e m : < Acesso em: 12 de novembro de 2018.
57 Imaginem uma civilização 1000 anos a nossa frente... Visão artística do cérebro digital. D i s p o n í v e l e m : < Acesso em: 12 de novembro de 2018.
58 Estamos sozinhos no Universo?
59 ALBERTS, B. et al. Biologia Molecular da Célula. 4a edição. Porto Alegre: Artmed editora, Porto Alegre, Última atualização: 12 de novembro de 2018.
Biofísica azevedolab.net. Molecular Astrobiologia. Prof. Dr. Walter F. de Azevedo Jr.
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