Vida: uma evolução química

Transcrição

1 Vida: uma evolução química

2 Eis as questões... Se a vida não surge espontaneamente, então, qual teria sido a origem dos primeiros seres vivos? Em outras palavras, como teria surgido a vida na Terra?

3 A hipótese de Oparin e Haldane Aleksandr Oparin ( ) e John Haldane ( ) Na década de 1920, os dois cientistas descobriram evidências de que a composição da atmosfera e o clima na Terra primitiva eram muito diferentes do que então se observava e levantaram a hipótese de a vida ter surgido nos oceanos primitivos.

4 A hipótese de Oparin e Haldane Apesar de existirem pequenas diferenças entre as hipóteses desses cientistas, basicamente eles propuseram que os primeiros seres vivos surgiram a partir de moléculas orgânicas que teriam se formado na atmosfera primitiva e depois nos oceanos, a partir de substâncias inorgânicas.

5 O experimento de Miller e Urey Em 1953, os cientistas norte-americanos resolveram testar a hipótese de Oparin e Haldane, simulando a atmosfera primitiva.

6 O experimento de Miller e Urey Com esse experimento, após uma semana, o jovem cientista conseguiu obter pequenas moléculas que, ao passar do tempo, se combinaram formando moléculas mais complexas, inclusive aminoácidos, bases nitrogenadas e compostos de carbono.

7 O experimento de Miller e Urey Essas moléculas orgânicas poderia ter-se agregado, formando coacervados, que significa formar grupos. No caso, o sentido de coacervados é o de conjunto de moléculas orgânicas reunidas em grupos envoltos por moléculas de água. Esses coacervados não eram seres vivos, mas uma primitiva organização das substâncias orgânicas em um sistema semi-isolado do meio, podendo trocar substâncias com o meio externo e havendo possibilidade de ocorrerem inúmeras reações químicas em seu interior.

8 O experimento de Miller e Urey Não se sabe como a primeira célula surgiu, mas pode-se supor que, se foi possível o surgimento de um sistema organizado como os coacervados, podem ter surgido sistemas equivalentes, envoltos por uma membrana formada por lipídios e proteínas e contendo em seu interior a molécula de ácido nucléico. Com a presença do ácido nucléico, essas formas teriam adquirido a capacidade de reprodução e regulação das reações internas.

9 Mistério resolvido! Nesse momento teriam surgido os primeiros seres vivos que, apesar de muito primitivos, eram capazes de se reproduzir, dando origem a outros seres semelhantes a eles!

10 Hipótese heterotrófica Segunda essa hipótese, os primeiros organismos eram estruturalmente muito simples e as reações químicas em suas células também. Eles viviam em um ambiente aquático, rico em substâncias nutritivas, mas provavelmente não havia oxigênio na atmosfera, nem dissolvido na água dos mares. Nessas condições, é possível supor que, tendo alimento abundante ao seu redor, esses primeiros seres teriam utilizado esse alimento como fonte de energia e matériaprima. Eles seriam, portanto, heterótrofos.

11 Hipótese heterotrófica Uma vez dentro da célula, esse alimento precisa ser degradado. Nas condições da Terra atual, a via metabólica mais simples para se degradar o alimento sem oxigênio é a fermentação, um processo anaeróbio. Um dos tipos mais comuns de fermentação é a fermentação alcoólica. O açúcar glicose é degradado em álcool etílico (etanol) e gás carbônico, liberado energia para as várias etapas do metabolismo celular.

12 Hipótese heterotrófica Esses organismos começaram a aumentar em número por reprodução e as condições climáticas da Terra também estavam mudando*. Desse modo, o alimento dissolvido no meio teria começado a ficar escasso. Alimento reduzido e um grande número de indivíduos nos mares competição. Ao mesmo tempo, teria se acumulado CO 2 no ambiente. Acredita-se que nesse novo cenário teria ocorrido o surgimento de alguns seres capazes de captar a luz solar com o auxílio de pigmentos como a clorofila. A energia da luz teria sido utilizada para a síntese de seus próprios alimentos orgânicos, a partir de água e gás carbônico. Teriam surgido assim os primeiros seres autótrofos: que não competiam com os heterótrofos e proliferaram muito.

13 Hipótese heterotrófica Esses primeiros seres fotossintetizantes foram fundamentais na modificação da composição da atmosfera: eles introduziram o oxigênio no ar. Havendo disponibilidade de oxigênio, foi possível a sobrevivência de seres que desenvolveram reações metabólicas complexas, capazes de utilizar esse gás na degradação do alimento. Surgiram, então, os primeiros seres aeróbios, que realizam a respiração. Por meio da respiração, o alimento, especialmente o açúcar glicose, é degradado em gás carbônico e água, liberando muito mais energia para a realização das funções vitais do que na fermentação.

14 A fermentação, a fotossíntese e a respiração permaneceram ao longo do tempo e ocorrem nos organismos que vivem atualmente na Terra. Todos os organismos respiram e/ou fermentam, mas apenas alguns respiram e fazem fotossíntese.