Origem da vida Como tudo surgiu?

Transcrição

1 Origem da vida Como tudo surgiu??

2 Há vida em outros planetas ou ela é exclusiva da Terra?

3 Como surgiu o Universo?

4 13,7 bilhões de anos

5 Espaço Tempo Núcleos atômicos de H, He e Li Estrelas Galáxias Nebulosa Sistema solar 4,6 bilhões de anos

6 Disco de gás e poeira no qual estão se formando planetas. A imagem mostra um sistema estelar, parecido com o nosso, nascendo.

7 4,6 bilhões de anos Aglomeração de rochas, poeira cósmica e gases Grande pressão Aumento de temperatura Derretimento material rochoso interno Lava

8 Como surgiu a vida na Terra?

9 Criacionista Panspermia Evolução química

10

11

12

13

14

15

16 COM O USO DO MICROSCÓPIO DESCREVEU ORGANISMOS QUE NÃO SÃO VISÍVEIS A OLHO NU: OS MICRÓBIOS. Micróbios surgem por geração espontânea

17

18

19

20

21

22

23 Forma-se um filtro pelas gotículas de água que surgem no pescoço do balão durante o resfriamento.

24 Mostra que o ar contém microrganismos e que estes ao entrarem em contato com o líquido nutritivo e estéril se desenvolvem. Esse experimento mostrou que um líquido ao ser fervido não perde a força vital.

25 Abiogênese Biogênese Como os seres vivos surgiram na Terra pela primeira vez?

26 Foi proposta inicialmente pelo biólogo inglês Thomas Huxley ( ), reforçada por Haldane ( ) e pelo químico Oparin ( ). A vida surgiu após um longo processo de transformações químicas.

27

28 H 2 CH 4 NH 3 H 2 O Gases da atmosfera primitiva Moléculas orgânicas simples na atmosfera Aminoácidos, pequenos açúcares, bases nitrogenadas e ácidos graxos Mares quentes CALOR Pequenos polipeptídios, lipídeos e ácidos nucleicos Formação de moléculas complexas Alteração de acidez do meio propicia a formação de aglomerados proteicos isolados do meio COACERVADOS Inúmeras reações químicas ocorrem, sendo algumas altamente vantajosas, pois originaram sistemas químicos capazes de reprodução: os primeiros seres vivos. Metabolismo e reprodução

29 Os coacervados Ainda não são seres vivos, pois ainda não possuem organização necessária para caracterizar um ser vivo.

30 Coacervados continuaram reagindo entre si Casualmente Coacervado com complexidade e organização de um ser vivo simples

31 Descoberta de substancias orgânicas em meteoritos, cometas, ingredientes básicos para a formação de vida poderiam ter vindo do espaço.

32 Se compostos precursores da vida se formaram em corpos celestes, por que também não na Terra?

33 O planeta possuía uma composição e atmosfera bem diferentes das atuais. A temperatura ambiente era muito alta Não existia ozônio Era rica em CH 4 CO, N 2 e H 2 O

34 Cientistas concordam com a composição dessa atmosfera primitiva mas não com sua origem Trazida pelos cometas e asteroides Originaram no interior do próprio planeta

35 Sofre modificações: Esfriando perde calor para o espaço. Resfriamento crosta terrestre. Não existia água líquida. Vapor condensava nuvens chuva devido as altas temperaturas voltava a se condensar. Chuvas torrenciais aconteceram durante milhões de anos. Superfície da Terra fica mais fria água se acumula nas depressões Oceanos.

36

37

38 Primeira experiência Miller

39 1953 Urey Condições da Terra primitiva Alguns aminoácidos

40 Aparelho de Miller 1953

41 Os experimentos efetuados por Miller não comprovam que a origem da vida teria assim se processado ; apenas confirmaram uma hipótese. Não é prova.

42 Que caminhos levaram as moléculas orgânicas aos seres vivos? De que se alimentavam esses seres vivos?

43 Ideia de que os primeiros seres vivos eram heterótrofos e obtinham energia a partir das substancias orgânicas surgidas de modo abiogênico por processo semelhante à fermentação. Ideia de que os primeiros habitantes da Terra eram quimilitoautotróficos capazes de produzir seu próprio alimento a partir da energia liberada em reações químicas entre substancias inorgânicas presentes nas rochas ( FeS, H 2 S).

44 2011 Antártida descoberta de seres vivos numa fenda vulcânica Hipótese Autotrófica

45 Glicose Etanol + CO 2 + Energia

46 CO 2 + H 2 O Glicose + O 2 + Energia

47 Glicose + O 2 CO 2 + H 2 O + Energia

48 O simples antes do complexo. Coacervados serviram de alimento.

49 Os heterótrofos retiram energia dos alimentos Respiração celular Fermentação

50 Respiração celular: Glicose + O 2 CO 2 +H 2 O+ E Fermentação: Glicose 2 álcool etílico+2 CO 2 + E

51 Os fermentadores CO 2 se multiplicaram Escassez dos alimentos Alguns organismos se modificaram. Fotossintetizantes

52 A fotossíntese: CO 2 + H 2 O + luz Glicose + O 2 Resíduo da fermentação Respiração Material orgânico

53

54 1977 Fontes termais submarinas Gases quentes e sulfurosos Vida abundante Bactérias autótrofas - quimiossíntese FeS + H 2 S FeS 2 + H 2 + Energia

55 B

56 E

57 A

58 (CESGRANRIO) Cientistas americanos descobrem num meteorito de Marte, que caiu sobre a Antártida, fortes indícios de vida fora da Terra. Entre as certezas e dúvidas levantadas por tal fato, ainda sob a luz das teorias atuais, podemos afirmar que as primeiras formas de vida surgidas no nosso planeta eram: a) todas autótrofas devido à escassez de alimentos nos oceanos primitivos. b) fermentadoras que utilizavam a energia radiante para produzir suas moléculas orgânicas. c) heterótrofas que utilizavam substâncias formadas na atmosfera e acumuladas nos mares primitivos. d) fungos primitivos com capacidade de atividade fotossintética. e) aeróbias graças à abundância de átomos de oxigênio existente nas águas do oceano. C

59 (UFC/2009) A definição de vida é motivo de muitos debates. Segundo a Biologia, o início da vida na Terra deu-se com: a) O big bang, que deu origem ao universo e, consequentemente, à vida. b) O aumento dos níveis de O atmosférico, que permitiu a proliferação dos seres aeróbios. c) O surgimento dos coacervados, os quais, em soluções aquosas, são capazes de criar uma membrana, isolando a matéria orgânica do meio externo. d) O surgimento de uma bicamada fosfolipídica, que envolveu moléculas com capacidade de autoduplicação e metabolismo. e) O resfriamento da atmosfera, que propiciou uma condição favorável para a origem de moléculas precursoras de vida. D

60 (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 constituiu-se, provavelmente, em um dos primeiros passos para a origem da vida, qual seja, o isolamento de macromoléculas do meio circundante. II e III Em relação a estas afirmações, podemos indicar como corretas:

61 (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 (H2S). Segundo a hipótese autotrófica, os outros tipos de seres vivos teriam se originado a partir dos primeiros seres quimiolitoautotróficos, na seguinte ordem: 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 A fermentação; por fim, os fotossintetizantes. e) Primeiro, os que respiravam oxigênio (aeróbios); depois, os fotossintetizantes; por fim, os que realizavam fermentação.

62 QUESTÃO DO ENEM 2000 O gráfico abaixo representa a evolução da quantidade de oxigênio na atmosfera no curso dos tempos geológicos. O número 100 sugere a quantidade atual de oxigênio na atmosfera, e os demais valores indicam diferentes porcentagens dessa quantidade.

63

64 De acordo com o gráfico, é correto afirmar que: a) as primeiras formas de vida surgiram na ausência de O2. b) a atmosfera primitiva apresentava 1% de teor de oxigênio. c) após o início da fotossíntese, o teor de oxigênio na atmosfera mantém-se estável. d) desde o Pré-cambriano, a atmosfera mantém os mesmos níveis de teor de oxigênio. e) na escala evolutiva da vida, quando surgiram os anfíbios, o teor de oxigênio atmosférico já se havia estabilizado. A

65 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 laboratório. C b) a vida se originou no planeta a partir de microrganismos. c) o ser vivo é oriundo da reprodução de outro ser vivo preexistente. d) seres vermiformes e microrganismos são evolutivamente aparentados. e) vermes e microrganismos são gerados pela matéria existente nos cadáveres e nos caldos nutritivos, respectivamente.

66 A imagem seguinte representa o experimento de Redi. cobertos com uma gaze e os outros deixados descobertos. Ele demonstrou da transformação da carne. Os resultados desta experiência fortaleceram a Redi colocou dentro de recipientes, substâncias orgânicas para que entrassem em decomposição. Alguns dos recipientes (à esquerda) foram que as larvas da carne podre desenvolveram-se de ovos de moscas e não teoria sobre a origem da vida denominada A) Biogênese. B) Hipótese heterotrófica. C) Geração espontânea. D) Abiogênese. E) Hipótese autotrófica. A

67 Considere os seguintes eventos relativos à origem da vida: I. Aparecimento do processo de fermentação. II. Formação dos coacervados. III. Aparecimento dos processos de fotossíntese e respiração aeróbica. IV. Estabelecimento do equilíbrio entre heterótrofos e autótrofos. A ordem lógica em que esses eventos ocorrem é: A) I, II, III e IV. B) I, II, IV e III. C) II, I, III e IV. D) II, III, IV e I. E) I, III, IV e II. C

68 A) Fox procurou simular as condições da atmosfera primitiva e consegue mostrar a formação de matéria inorgânica, independente da presença de seres vivos, ou seja, uma evolução gradual. B) Com essa aparelhagem Miller consegue mostrar a formação de substâncias orgânicas aminoácidos, a partir de amônia, vapor d água, hidrogênio, metano e descargas elétricas. C) Com essa aparelhagem Miller consegue provar que a hipótese de Oparin é verdadeira e que a vida na Terra surgiu à partir de amônia, vapor d água, hidrogênio, metano e descargas elétricas. D) Fox mostrou que aminoácidos submetidos ao calor se juntavam dando origem aos proteinóides, precursores dos coacervados na sopa primitiva. E) Miller comprova que os blocos que deram origem aos primeiros seres vivos do planeta chegaram aqui através de meteoros ou asteroides. A essência da atual hipótese sobre a origem da vida foi formulada pelo cientista russo Oparin na década de 20. Em 1953, outro cientista utilizou o aparelho abaixo obtendo depois de algumas semanas a formação de algumas substâncias, a partir de gases e descargas elétricas. Sobre o experimento, podemos afirmar que B

69 Na solução aquosa das substâncias orgânicas pré-bióticas (antes da vida), a catálise produziu a síntese de moléculas complexas de toda classe, inclusive proteínas e ácidos nucléicos. A natureza dos catalisadores primitivos que agiam antes não é conhecida. É quase certo que as argilas desempenharam papel importante: cadeias de aminoácidos podem ser produzidas no tubo de ensaio mediante a presença de certos tipos de argila. (...) Mas o avanço verdadeiramente criativo que pode, na realidade, ter ocorrido apenas uma vez - ocorreu quando uma molécula de ácido nucléico "aprendeu" a orientar a reunião de uma proteína, que, por sua vez, ajudou a copiar o próprio ácido nucléico. Em outros termos, um ácido nucléico serviu como modelo para a reunião de uma enzima que poderia então auxiliar na produção de mais ácido nucléico. Com este desenvolvimento apareceu o primeiro mecanismo potente de realização. A vida tinha começado.

70 O "avanço verdadeiramente criativo" citado no texto deve ter ocorrido no período (em bilhões de anos) compreendido aproximadamente entre A) 5,0 e 4,5. B) 4,5 e 3,5. C) 3,5 e 2,0. D) 2,0 e 1,5. E) 1,0 e 0,5. B

71 As várias hipóteses tentam explicar a origem dos seres vivos na Terra. Atualmente, porém, a que é mais aceita cientificamente diz que a vida se origina somente de outra vida pré-existente Biogênese. A evidência maior de tal teoria se deu após os trabalhos realizados por: A) Francesco Redi pedaços de carne no interior de frascos. B) Aristóteles existência de princípio ativo. C) Louis Pasteur frascos de pescoço de cisne. D) Needham soluções nutritivas em frascos aquecidos. E) Helmont receita para criar ratos. C

72 As informações abaixo mostram uma comparação da quantidade de dois gases na atmosfera da Terra e de um outro planeta denominado Planeta X. Oxigênio 21% TERRA Hoje 3,5 bilhões de anos Gás carbônico 3% Oxigênio Não detectável Gás carbônico 98% Oxigênio Não detectável Hoje Gás Carbônico 95% PLANETA X Oxigênio Não detectável 3,5 bilhões de anos Gás carbônico 95% A) Que fator contribuiu majoritariamente para tamanha mudança na composição de gases na atmosfera terrestre? O fator foi a emergência (surgimento) da fotossíntese, que começou a consumir gás carbônico (CO2) e liberar oxigênio (O2) numa atmosfera, antes redutora, transformando-a em oxidante, própria para o surgimento de uma via metabólica que fornecesse um saldo de energia muito maior que a simples fermentação anaeróbica, a respiração!

73 B) Qual a atividade biológica responsável pelo crescimento de teores do O 2 na atmosfera? Fotossíntese. C) Se essa atividade ainda existe no planeta, como explicar o fato de que o teor de O 2 tem-se mantido inalterado na atmosfera terrestre ao longo dos últimos milhares de anos? Os fotossintetizantes utilizam parte do oxigênio produzido para obter energia através da respiração e os heterótrofos também fazem esse processo. D) O que você conclui sobre a existência de vida no planeta X? Não existe vida no planeta X devido a constância da taxa dos gases mencionados, qualquer processo metabólico alteraria as taxas citadas.

74 Sidney Fox ( ) foi um pesquisador norte-americano. Baseado na teoria de Oparin, que dizia que a água da Terra primitiva continha vários aminoácidos e era levada pelas chuvas para a superfície das rochas quentes, e esse calor provocava a união dessas moléculas, Fox realizou um experimento muito parecido em seu laboratório. Fox preparou uma solução líquida contendo aminoácidos e colocou essa solução em uma superfície seca e aquecida. Em seguida, adicionou água salgada ao sistema, simulando a água do mar que molhava as rochas. Após algum tempo, Fox analisou a solução no microscópio e observou a formação de umas pequenas esferas. Essas pequenas esferas tinham a propriedade de aumentar seu tamanho e se dividirem em esferas menores. Essas esferas eram formadas por proteínas em seu interior, resultantes das ligações entre os aminoácidos. Ao redor dessas esferas havia pequenas bolsas, provavelmente formadas por moléculas de água. Os coacervados são produzidos dessa forma e possuem essa mesma composição. As proteínas se aglomeram e ao redor se forma uma película composta por moléculas de água, transformando o coacervado em um sistema isolado. Recentemente, cientistas utilizaram material orgânico proveniente de meteoritos em um experimento. O material orgânico foi dissolvido em água e observaram a formação de coacervados. Fontes Amabis, José Mariano. Biologia. Volume 1. Editora Moderna.