ORIENTAÇÕES RESUMO TEÓRICO EXERCÍCIOS RESOLVIDOS. BIOLOGIA II Prof.: Vinícius (Minguado) LISTA 1 ORIGEM DA VIDA

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1 BIOLOGIA II Prof.: Vinícius (Minguado) LISTA 1 ORIGEM DA VIDA ORIENTAÇÕES Os exercícios dessa lista abordam temas como as teorias que tentam explicar a origem da vida na Terra e os processos envolvidos. Resolva todas as questões com foco e atenção. Quanto às dissertativas, treine a escrita de suas respostas com lápis e papel. Não deixe que restem quaisquer dúvidas. Bons estudos! =D proposta pelo russo em um balão com a aplicação de descargas elétricas. RESUMO TEÓRICO ORIGEM DOS SERES VIVOS Biogênese: seres vivos se reproduzem e geram outros seres vivos. Abiogênese: matéria não viva poderia gerar seres vivos através de um princípio ativo (geração espontânea). EXPERIMENTO DE PASTEUR Derrubou a teoria da abiogênese. Observe que quando o tubo foi quebrado o líquido no interior do frasco teve contato direto com o ar e com os microorganismos nele presentes, os quais, antes, ficavam retidos na curva do tubo (sem contato com o líquido). ORIGEM DA VIDA NA TERRA Do espaço: teoria chamada panspermia. Da Terra: em 1936, o russo Alexander Oparin formulou uma teoria que explicaria como a vida poderia ter surgido na Terra (sopa orgânica com a formação dos coacervados). Em 1953, Miller realizou um experimento que sustentou a teoria de Oparin. Ele simulou a atmosfera primitiva Hipótese autotrófica: (esquema do experimento de Miller) autótrofos heterótrofos autótrofos heterótrofos quimiossintetizantes anaeróbios fotossintetizantes aeróbios Hipótese heterotrófica: heterótrofos autótrofos heterótrofos anaeróbios aeróbios EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 1. (Unesp) Uma vez que não temos evidência por observação direta de eventos relacionados à origem da vida, o estudo científico desses fenômenos difere do estudo de muitos outros eventos biológicos. Em relação a estudos sobre a origem da vida, apresentam-se as afirmações seguintes. I. Uma vez que esses processos ocorreram há bilhões de anos, não há possibilidade de realização de experimentos, mesmo em situações simuladas, que possam contribuir para o entendimento desses processos. II. Os trabalhos desenvolvidos por Oparin e Stanley Miller ofereceram pistas para os cientistas na construção de hipóteses plausíveis quanto à origem da vida. III. As observações de Oparin sobre coacervados ofereceram indícios sobre um processo que constituiuse, provavelmente, em um dos primeiros passos para a origem da vida, qual seja, o isolamento de macromoléculas do meio circundante. Em relação a estas afirmações, podemos indicar como corretas: a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas e) I, II e III. CASD Vestibulare BIO II 1

2 Resolução: I INCORRETA. Já foram realizados vários experimentos que reforçam algumas das hipóteses sobre a origem da vida na Terra, como aqueles feitos, por exemplo, por Oparin, Miller e Fox; II CORRETA III CORRETA. O isolamento citado remete a uma espécie de membrana primitiva. Alternativa D. 2. (UPE 2012) Em uma gincana de Biologia, você concorre a uma vaga para representar Pernambuco na etapa nacional. O ponto sorteado foi Origem da vida. Você e seu adversário receberam cartas de um jogo, relacionadas às hipóteses: (1) autotrófica e (2) heterotrófica. Observe as cartas a seguir: 2. (Unicamp) Responda os itens abaixo: a) De acordo com a hipótese heterotrófica da origem da vida, qual seria a composição química da atmosfera da Terra primitiva? b) Como os organismos fotossintetizantes modificaram a atmosfera primitiva da Terra, permitindo o aparecimento de outras formas de vida? Resolução: a) A atmosfera primitiva seria composta de vapor de água (H 2 O), metano (CH 4 ), amônia (NH 3 ) e hidrogênio (H 2 ). Lembre-se de que essa era a atmosfera primitiva proposta por Oparin em sua teoria. b) Com o surgimento de organismos fotossintetizantes, gás oxigênio (O 2 ) resultante do processo de fotossíntese foi liberado na atmosfera, alterando sua constituição e permitindo o aparecimento de seres aeróbios. EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1. (UFSC 2012) Evidências indicam que a Terra tem aproximadamente 4,5 bilhões de anos de idade. A partir de sua formação até o aparecimento de condições propícias ao desenvolvimento de formas vivas, milhões de anos se passaram. Sobre a origem da vida e suas hipóteses, assinale a(s) proposição(ões) correta(s). 01. O aparecimento da fotossíntese foi muito importante, pois através deste fenômeno alguns seres vivos passaram a ter capacidade de formar moléculas energéticas. 02. Segundo a hipótese heterotrófica, os primeiros seres vivos obtinham energia através de processos químicos bem simples como a respiração aeróbica. 04. As hipóteses heterotrófica e autotrófica foram baseadas em fatos comprovados que levaram à formulação da Lei da Evolução Química. 08. Os processos químicos nos seres vivos ocorrem dentro de compartimentos isolados do meio externo, em função da existência de uma membrana citoplasmática. 16. Em 1953, Stanley L. Miller, simulando as prováveis condições ambientais da Terra no passado, comprovou a possibilidade da formação de moléculas complexas como proteínas e glicídios. 32. Há um consenso entre os cientistas quanto à impossibilidade de serem formadas moléculas orgânicas fora do ambiente terrestre. 64. A capacidade de duplicar moléculas orgânicas foi uma etapa crucial na origem dos seres vivos. Vence aquele que inter-relacionar as cartas, montando uma sequência coerente com uma dessas duas hipóteses, associando as afirmações das Partes 1 e 2. Parte 1 I. Autotrófica, pois a carta 3 traz a definição dos seres autótrofos, seguida da carta 5 representando a quimiossíntese, que antecede o processo de fermentação mostrado na carta 2. II. Autotrófica, pois a carta 5 representa a fotossíntese, que antecede a carta 3 por trazer a definição dos seres heterótrofos relacionados aos processos de fermentação e respiração, mostrados na carta 2. III. Heterotrófica, pois as cartas 2 e 3 iniciam tratando de fermentação e, consequentemente, antecedem os processos de fotossíntese e respiração, representados, respectivamente, nas cartas 5 e 2. Parte 2 a. A carta 2 pode ser relacionada às cartas 4 e 1 associadas, respectivamente, à fotossíntese e à respiração. b. A carta 2 pode ser relacionada às cartas 4 e 1 associadas, respectivamente, à quimiossíntese e à fermentação Estão corretas as associações: a) I e a. b) I e b. c) II e a. d) III e a. e) III e b. 2 Frente II CASD Vestibulares

3 3. (ENEM 2012) Em certos locais, larvas de moscas, criadas em arroz cozido, são utilizadas como iscas para pesca. Alguns criadores, no entanto, acreditam que essas larvas surgem espontaneamente do arroz cozido, tal como preconizado pela teoria da geração espontânea. Essa teoria começou a ser refutada pelos cientistas ainda no século XVII, a partir dos estudos de Redi e Pasteur, que mostraram experimentalmente que: a) seres vivos podem ser criados em laboratórios. b) a vida se originou no planeta a partir de microrganismos. c) o ser vivo é oriundo da reprodução de outro ser vivo pré-existente. d) seres vermiformes e microrganismo são evolutivamente aparentados. e) vermes e microrganismo são gerados pela matéria existente nos cadáveres e nos caldos nutritivos respectivamente. 4. Considerando-se a composição da atmosfera primitiva, pode-se afirmar que: a) o CO2 presente na atmosfera primitiva pode ter se originado da degradação aeróbica da glicose. b) a matéria precursora da vida só poderia ter se formado se houvesse enzimas para catalisar as reações entre os gases presentes na atmosfera primitiva. c) as substâncias orgânicas formadas a partir dos gases presentes na atmosfera primitiva deram origem a proteínas e ácidos nucleicos. d) os aminoácidos formados na Terra primitiva surgiram do aumento da interação de moléculas de ácido nucleico com proteínas. 5. (UFSM 2011) O cérebro humano evoluiu e, ainda nos primórdios da civilização, nossos hipotéticos ancestrais já poderiam viver, como certos microrganismos quimiolitoautotróficos atuais, ao redor de fendas vulcânicas submersas, onde há liberação contínua de gás sulfídrico (H 2 S). Segundo a hipótese autotrófica, os outros tipos de seres vivos teriam se originado a partir dos primeiros seres quimiolitoautotróficos, na seguinte ordem: 6. (UPE 2011) No planeta Terra, há aproximadamente quatro bilhões de anos, gerou-se a vida atendendo a seu imperativo autopoético em um universo que obedecia a leis termodinâmicas. A origem da vida se baseia em diferentes hipóteses. Assinale a afirmativa que correlaciona adequadamente a teoria relativa à origem dos seres vivos ao exemplo correspondente. a) Teoria da Abiogênese - no século V a.c., o cientista grego Anaxágoras lançou a ideia de que a vida, dispersa sob a forma de sementes por todo o universo, havia pousado na Terra. b) Teoria do Big Bang - Ser uma entidade distinta do ambiente exige uma barreira à difusão livre. A necessidade de isolar um subsistema termodinamicamente é uma condição irredutível da vida. É o fechamento de uma membrana anfifílica de duas camadas, sob a forma de uma vesícula, que representa a transição clara da não vida para a vida. (Harold Morowitz) c) Teoria da Biogênese - os seres vivos se originam a partir de outro pré-existente, sendo assim não podem surgir por outros mecanismos que não a reprodução. Assim Lewis Thomas destaca O aparecimento dessas células,... foi um grande acontecimento da evolução planetária, e levou diretamente, linhagem por linhagem, a nosso eu complexo, com o cérebro e tudo o mais. d) Teoria do Mundo de RNA - Quando se espreme uma roupa de baixo suja,...um fermento drenado da roupa e transformado pelo cheiro do cereal reveste o próprio trigo com sua pele e o transforma em camundongos... (Jan Baptiste Van Helmont) e) Teoria da Panspermia segundo Gilbert, a reprodução e o metabolismo das primeiras formas de vida dependiam das atividades catalíticas e replicativas do RNA, e que tanto o DNA quanto as proteínas teriam assumido suas funções atuais posteriormente. 7. (Unirio 2009) Em 1936, Alexander Oparin propõe uma nova explicação para a origem da vida. Sua hipótese se resume nos seguintes passos descritos no esquema que se segue. Pela teoria de Oparin, os primeiros seres surgidos na Terra teriam sido: a) Primeiro, os que realizavam fermentação; depois, os fotossintetizantes; por fim, os que respiravam oxigênio (aeróbios). b) Primeiro, os fotossintetizantes; depois, os que realizavam fermentação; por fim, os que respiravam oxigênio (aeróbios). c) Primeiro, os fotossintetizantes; depois, os que respiravam oxigênio (aeróbios); por fim, os que realizavam fermentação. d) Primeiro, os que respiravam oxigênio (aeróbios); depois, os que realizavam fermentação; por fim, os fotossintetizantes e) Primeiro, os que respiravam oxigênio (aeróbios); depois, os fotossintetizantes; por fim, os que realizavam fermentação. a) heterotrófos e aeróbio b) heterotrófos e anaeróbios c) autótrofos e anaeróbios d) autótrofos e aeróbios e) autótrofos e heterótrofos CASD Vestibulares Frente II 3

4 8. (UFPI) Nas condições da atmosfera primitiva, faça uma simulação do experimento histórico e típico de Stanley Lloyd Miller (1930), que teria reproduzido o surgimento das moléculas orgânicas essenciais à vida. Use o desenho esquemático a seguir para responder às indagações: I. Quais os gases que simulavam a mistura submetida às descargas elétricas (3), no experimento de Miller? Coloque-os no compartimento 1. II. Qual a substância que foi colocada no compartimento 2, para aquecimento (4)? III. Quais as prováveis moléculas orgânicas simples que poderiam ter representantes retidos no espaço 5? Marque a alternativa que contém somente dados corretos, seguindo a sequência das indagações. 10. (Fatec) Oparin acreditou que a vida na Terra poderia ter surgido a partir de substâncias orgânicas formadas por combinação de moléculas, como metano, amônia, hidrogênio e vapor de água, presentes na atmosfera primitiva de nosso planeta. Depois teriam ocorrido a síntese protéica nos mares, a formação de coacervados e o surgimento das primeiras células. Levando-se em conta os processos de formação e as maneiras de utilização dos gases oxigênio e dióxido de carbono, a sequência mais provável dos primeiros seres vivos na Terra é a de organismos: a) heterótrofos anaeróbicos autótrofos b) heterótrofos anaeróbicos heterótrofos aeróbicos autótrofos. c) heterótrofos aeróbicos autótrofos heterótrofos d) autótrofos heterótrofos anaeróbicos e) autótrofos heterótrofos aeróbicos heterótrofos a) I COO2, CHO4, NH2, H2 2 III Amido, nucleotídeos, glicogênio e polipeptídios b) I CO2, CH3, NH2, H3 2 III Amônia, proteínas, ácidos nucleicos e vitaminas c) I COO2, CH4, NH2, H2 III Coacervados, proteínas, ácidos nucleicos e polipeptídios d) I CO2, CH3, NH2, H2 III Sacarose, coacervados, aminoácidos e proteínas e) I CH4, H2, NH3 III Glicina, alanina, sarcosina, purinas e pirimidinas 11. (ENEM) As áreas numeradas no gráfico mostram a composição em volume, aproximada, dos gases na atmosfera terrestre, desde a sua formação até os dias atuais. 9. (UFRGS 2010) Associe as colunas quanto às teorias sobre a evolução da vida na terra: 1 - Abiogênese 2 - Biogênese 3 - Panspermia 4 - Evolução química 5 - Hipótese autotrófica ( ) - Os primeiros seres vivos utilizaram compostos inorgânicos da crosta terrestre para produzir suas substâncias alimentares. ( ) - A vida na Terra surgiu a partir de matéria proveniente do espaço cósmico. ( ) - Um ser vivo só se origina de outro ser vivo. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) b) c) d) e) Considerando apenas a composição atmosférica, isolando outros fatores, pode-se afirmar que: I. não podem ser detectados fósseis de seres aeróbicos anteriores a 2,9 bilhões de anos. II. as grandes florestas poderiam ter existido há aproximadamente 3,5 bilhões de anos. III. o ser humano poderia existir há aproximadamente 2,5 bilhões de anos. É correto o que se afirma em a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 4 Frente II CASD Vestibulares

5 12. (Unesp) Segundo a teoria de Oparin, a vida na Terra poderia ter sido originada a partir de substâncias orgânicas formadas pela combinação de moléculas, como metano, amônia, hidrogênio e vapor d água, que compunham a atmosfera primitiva da Terra. A esse processo seguiram-se a síntese protéica nos mares primitivos, a formação dos coacervados e o surgimento das primeiras células. Considerando os processos de formação e as formas de utilização dos gases oxigênio e dióxido de carbono, a sequência mais provável dos primeiros seres vivos na Terra foi: a) autotróficos, heterotróficos anaeróbicos e heterotróficos aeróbicos. b) heterotróficos anaeróbicos, heterotróficos aeróbicos e autotróficos. c) autotróficos, heterotróficos aeróbicos e heterotróficos d) heterotróficos anaeróbicos, autotróficos e heterotróficos aeróbicos. e) heterotróficos aeróbicos, autotróficos e heterotróficos 13. (Unicamp) Em 1953, Miller e Urey realizaram experimentos simulando as condições da Terra primitiva: supostamente altas temperaturas e atmosfera composta pelos gases metano, amônia, hidrogênio e vapor d'água, sujeita a descargas elétricas intensas. A figura a seguir representa o aparato utilizado por Miller e Urey em seus experimentos. RESOLUÇÕES E GABARITOS 1. [ = 73] 2. [A] 3. [C] A ideia de biogênese, resultante dos trabalhos de Redi e Pasteur, contrapõe-se à ideia da geração espontânea, ao afirmar que vida só se origina a partir de vida preexistente. Observação: cabe assinalar que o enunciado incorre num equívoco, ao situar Pasteur no século XVII, visto que os trabalhos desse cientista datam de meados do século XIX. 4. [C] Conforme propõe a teoria de Oparin. 5. [A] 6. [C] 7. [B] 8. [E] 9.[E] 10. [A] Acredita-se que os primeiros organismos que surgiram na Terra eram heterótrofos anaeróbios, em seguida surgiram os autótrofos, que eliminaram O2 para o meio, daí possibilitou-se o aparecimento de 11. [A] I CORRETA. O gráfico mostra que não há presença de gás oxigênio na atmosfera terrestre em períodos anteriores a 2,9 bilhões de anos. II INCORRETA. Segundo o gráfico não havia Oxigênio 3,5 bilhões de anos atrás, gás produzido na fotossíntese e utilizado na respiração das plantas. III INCORRETA. 2,5 bilhões de anos atrás havia muito pouco oxigênio na atmosfera e muito gás carbônico. 12. [D] A sequência mais provável dos primeiros seres vivos na Terra foi: seres heterótrofos anaeróbicos: grande produção de CO 2 por processos fermentativos; seres autótrofos: utilização de CO 2 em processos de fotossíntese, com grande produção de O2 para a atmosfera; seres heterotróficos aeróbicos: utilização do O 2 e liberação de CO 2, estabelecendo um equilíbrio entre os processos fermentativos, fotossintetizantes e respiração aeróbica. a) Qual a hipótese testada por Miller e Urey neste experimento? 13. a) Formação abiogênica de compostos orgânicos, à partir das supostas condições da atmosfera primitiva. b) Aminoácidos. c) O O 2 surgiu com os seres vivos autótrofos fotossintetizantes que apareceram posteriormente aos anaeróbios fermentadores. b) Cite um produto obtido que confirmou a hipótese. c) Como se explica que o O 2 tenha surgido posteriormente na atmosfera? CASD Vestibulares Frente II 5