Teorias e origem da vida

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Sophia Barros Cortês
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1 Teorias e origem da vida

baraobiologia.com Teorias da vida - Abiogênese Aristóteles (384 322 a.

2 baraobiologia.com Teorias da vida - Abiogênese Aristóteles ( a.c) Filósofo grego Rãs surgiam a partir de lodo. Jan Baptist Van Helmont ( ) Médico cientista Belga Camisas suadas + germe de trigo = camundongos

3 Teorias da vida - Abiogênese Abiogênese: Formas vivas podem surgir a partir da matéria bruta em determinadas circunstâncias, desde que essa matéria bruta seja dotada de um princípio ativo.

4 Teorias da vida - Biogênese Francesco Redi ( ) Médico e biólogo Demonstra que os vermes que surgem nas carnes podres são larvas de moscas.

5 Teorias da vida - Biogênese A geração de larvas a partir da carne não ocorre. A hipótese foi confirmada.

6 Descoberta dos micro-organismos Anton van Leeuwenhoek ( ) Cientista e construtor de microscópicos. Descobriu (bactérias). micro-organismos

7 Needhan X Spallanzani John T. Needhan ( ) Cientista inglês Demonstra que caldos aquecidos e tampados permitem o desenvolvimento de microorganismos Reforça a teoria da abiogênese.

8 Needhan X Spallanzani Lazzaro Spallanzani ( ) Padre italiano Demonstra que caldos esterelizados e tampados não permitem o desenvolvimento de micro-organismos Reforça a teoria da biogênese.

9 Needham retruca: fervura de Spallanzani havia acabado com o ar dos recipientes, impossibilitando o surgimento da vida e destruído a Força Vital

10 Teorias da vida - Biogênese 1860: o biólogo francês Louis Pasteur conseguir derrubar com a teoria da abiogênese, através do experimento do frasco do pescoço de cisne.

11 baraobiologia.com Experimento: Frasco do pescoço de cisne

12 * A Terra tem mais ou menos 4,5 bilhões de anos de idade. A medida que o planeta foi esfriando, as primeiras rochas foram se solidificando: a crosta apareceu a mais ou menos 2,5 bilhões de anos.

13 in Press, F. & Siever, R. (1997) Origem e evolução da Atmosfera: Os gases constituintes da atmosfera primitiva tiveram origem no interior da Terra, através das erupções vulcâncicas.

14 in Jácume, M.G. & Lourenço, M.H. (1999) Segundo esta hipótese, a atmosfera primitiva seria constituída por vapor de água (H 2 O), amônia (NH 3 ), metano (CH 4 ) e hidrogênio (H), libertados durante as intensas erupções vulcânicas que caracterizam este período.

15 A principal diferença entre esta atmosfera primitiva e a atmosfera atual, reside no fato de a primeira não possuir Oxigênio (O 2 ). Atmosfera primitiva: Amônia Hidrogênio Metano Vapor d água Atmosfera atual: Nitrogênio Oxigênio Gás carbônico Vapor d água outros gases

Atmosfera primitiva: Amônia Hidrogênio Metano Vapor d água

16 baraobiologia.com

17 baraobiologia.com HIPÓTESE AUTOTRÓFICA: HIPÓTESE HETEROTRÓFICA:

18 baraobiologia.com HIPÓTESE AUTOTRÓFICA: Os primeiros seres vivos eram autótrofos.(um organismo capaz de produzir o seu próprio alimento). Não havia alimentos na Terra primitiva.(ex: todas as plantas clorofiladas e certas bactérias ) HIPÓTESE HETEROTRÓFICA: Os primeiros seres vivos deveriam ser muito simples, portanto heterótrofos. Alimentavam-se da matéria orgânica formada na Terra primitiva. HIPOTESE HETEROTRÓFICA é a mais aceita.

(ex: todas as plantas clorofiladas e certas bactérias ) HIPÓTESE HETEROTRÓFICA: Os primeiros seres vivos

19 Origem da vida Haldane ( ) Biólogo inglês Oparin ( ) Bioquímico russo

20 A principal diferença entre esta atmosfera primitiva e a atmosfera atual, reside no fato de a primeira não possuir Oxigênio (O 2 ). Atmosfera primitiva: Amônia Hidrogênio Metano Vapor d água Atmosfera atual: Nitrogênio Oxigênio Gás carbônico Vapor d água outros gases

21 TEORIAS SOBRE A ORIGEM DAS PRIMEIRAS CÉLULAS Segundo Oparin & Haldane Atmosfera Primitiva - DESCARGAS ELÉTRICAS - RAIOS UV - COMPOSTOS DA ATMOSFERA PRIMITIVA

22 o excesso de calor provocado pelos vulcões, radiação ultravioleta e descargas elétricas favorece a combinação desses elementos resultando em moléculas orgânicas simples como os aminoácidos, açúcares e ácido graxos. Essas moléculas se depositaram nos oceanos formando o caldo primordial.

23 Os compostos orgânicos que se formavam na atmosfera dissolviam-se na água das chuvas e eram arrastadas para as águas que se acumulavam na crosta (oceanos primitivos)

24 o calor das rochas faziam com que as substâncias reagissem entre si, podem ter sido formadas assim as moléculas maiores, pela junção de moléculas menores.

25 Os aminoácidos se uniram e formaram proteínas; as proteínas se uniram e formaram os coacervados.

26 Esses coacervados adquiriram uma membrana e formaram uma pré - célula

35 Essa idéia é testada em 1953 pelos químicos norteamericanos Miller e Urey, que reproduziram em laboratório as condições desses oceanos e, a partir daí, conseguiram produzir compostos orgânicos essenciais (aminoácidos).

36 Experimento de Miller-Urey (1953) ver video 1h03

37 Resultados NH 3, CH 4, H 2, H 2 O, CO Aparelho de Urey-Miller Aminoácidos (glicina, alanina, aspartato, valina, leucina), nitratos, formaldeído, cianeto, entre outros.

38 Formação de protocélulas-jack Szostak

39 Ambiente pré-biótico continha muito ácidos graxos simples.

40 Em condições específicas eles formam vesículas simples

41 Quando as vesículas encontram ácidos graxos livres, elas as encorporam

42 Ver vídeo ver documentário 1h 23

45 O problema: A química da vida é baseada nas macromoléculas DNA, RNA e proteínas. Quem teria aparecido antes? Visão antiga de divisão de tarefas: DNA -> armazenamento de informação RNA -> transferência de informação Proteínas -> funcionais

46 O mundo do RNA

47 Orgel, Crick e Woese (1960s) Propuseram independentemente que o RNA poderia ter sido a primeira molécula informacional Cech (1980s) Descobriu o papel funcional do RNA nas ribozimas (RNAs catalíticos).

48 RNA-R3C Capacidade de fazer cópias de si mesmo Copie-me

49 Evidências para o mundo de RNA O ATP é um ribonucleotídeo

50 Evidências para o mundo de RNA O NAD tem, como parte da cadeia, um ribonucleotídeo

51 Evidências para o mundo de RNA O FAD tem, como parte da cadeia, um ribonucleotídeo

52 Evidências para o mundo de RNA O sítio ativo do ribossomo constitui-se de RNA

53 Transição do mundo de RNA para o mundo de DNA

54 No início era DNA ou RNA O RNA é hoje uma espécie de intermediário entre o DNA e a síntese de proteínas, mas os cientistas acreditam que nem sempre ele teve esse papel secundário RNA tem uma estrutura semelhante ao DNA, por isso também é capaz de guardar informação genética. Ele é capaz de atuar como alguns tipos de enzimas, proteínas que controlam reações químicas da célula Bioquímico Leslie Orgel, do Instituto Salk (Califórnia) - fim da década de 60: caso uma enzima de RNA fosse capaz de se auto-replicar, poderia ao mesmo tempo guardar informação genética e sustentar o metabolismo de um ser vivo - tudo isso sem precisar do DNA e da polimerase. Orgel previa um mundo de micróbios de RNA, que só foram desbancados pela seleção natural após surgir o primeiro ser vivo com DNA, molécula muito mais eficaz na tarefa de guardar informação genética

55 Um esquema possível para a evolução molecular baraobiologia.com Sopa pré-biótica contendo diversas biomoléculas originadas de precurssores na atmosfera primitiva Produção de pequenas moléculas de RNA com seqüências aleatórias 4,5 Bilhões de anos Surgimento da Terra Surgimento de moléculas de RNA com atividade catalítica auto-replicativa Síntese de peptídeos catalizada por RNA 4,0 Bilhões de anos Formação dos oceanos e continentes Co-evolução do RNA e das proteínas Desenvolvimento de um sistema de tradução primitivo. Genoma de RNA e catalizadores RNA-Proteína Surgimento do genoma de DNA 3,5 Bilhões de anos Primeiro microorganismo fóssil

56 Fontes térmicas 1h 17

58 Ver vídeo

59 TEORIA DOS COSMOZOÁRIOS baraobiologia.com Panspermia Segundo esta teoria a vida teria chegado pronta à Terra na forma de esporos vindos com partículas de poeira ou meteoritos de outros planetas. A teoria é criticada porque: Não explica a origem da vida no outro planeta. Apenas transfere o problema. Dificilmente os esporos teriam suportado as condições de elevadíssimas temperaturas dos meteoros.

60 TEORIA DA PANSPERMIA cristalizou-se no magma de Marte há 4,5 bilhões de anos 1,9 kg caiu na Antárctica 13 mil anos atrás Em agosto de 1996 foi encontrado o meteorito marciano ALH84001 (nome: meteorito número 001, coletado em 1984, na região chamada Allan Hills, na Antártica). Este meteorito é um dos 30 meteoritos já coletados na Terra que acredita-se foram arrancados de Marte por colisões de asteroides. Ele mostra traços de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e depósitos minerais parecidos com os causados por bactérias na Terra

62 Primeiros seres vivos Unicelulares; Heterótrofos; Semelhantes aos seres procariontes fermentadores

63 Estromatólitos fósseis ~ 3,5 bilhões de anos atrás

64 Estromatólitos atuais

65 Bactérias fósseis bactérias fósseis em divisão bactérias fósseis filamentosas

66 À esquerda está Eosphaera, um microfóssel de 2 bilhões de anos, e à direita estáporphyridium, uma alga vermelha unicelular moderna que tem algumas semelhanças com a de microfósseis.

67 A matéria inorgânica e inanimada pode se organizar em um nível de complexidade tão grande e não apenas pode ser viva, mas também pode pensar o que é e como se tornou o que é.

68 Fim

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