Origem da vida
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ORIGEM DA VIDA Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Teorias sobre a Origem da Vida • Criacionismo • Geração Espontânea ou Abiogênese • Biogênese • Cosmogênese ou Panspermia Cósmica* • Evolução química ou evolução molecular da vida* Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA CRIACIONISMO Uma “teoria” com várias versões: Deus criou a vida Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA CRIACIONISMO Egípcio DEUS ATUM Divindade máxima egípcia que teria criado o Universo, a Terra, e os seres vivos. Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA CRIACIONISMO Grego O mito de Prometeu Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA CRIACIONISMO Cristão O homem e os seres vivos foram criados intencionalmente por Deus. Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA CRIACIONISMO É uma “teoria” fixista Tempo Os seres vivos não se modificariam desde que foram criados por Deus Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Teoria da geração espontânea ou abiogênese Matéria morta pode formar matéria viva. Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Abiogênese (Geração Espontânea) Oi Mamãe ! Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Abiogênese (Geração Espontânea) Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Abiogênese (Geração Espontânea) Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Biogênese (Ser vivo Ser vivo) Ovo Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Abiogênese X Biogênese • Experiência de Redi • Observações de Leeuwenhoek • Experiência de Joblot • Experiência de Needhan • Experiências de Spalanzani • Experiência de Pasteur Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Abiogênese X Biogênese Experiência de Redi O resultado validou a hipótese biogênica. Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Abiogênese X Biogênese Observações de Leeuwenhoek Acreditava-se no século XVII que os microrganismos eram seres tão simples , variados e presentes em todos os lugares que não poderiam ser formados por reprodução. Esta crença favoreceu a hipótese abiogênica. Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Abiogênese X Biogênese Experiência de Joblot Caldo nutritivo a Alguns frascos Alguns frascos base de carne e permaneceram foram fechados com vegetais abertos pergaminhos Aquecimento Alguns dias prolongado depois O resultado validou a hipótese biogênica. Professor Marco Nunes Visualizou-se Não visualizou-se microrganismos microrganismos www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Abiogênese X Biogênese Experiência de Needhan Caldo nutritivo a Frascos permaneceram base de carne fechados com rolhas de cortiça Alguns dias Breve aquecimento depois O resultado validou a hipótese abiogênica. Visualizou-se microrganismos Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Abiogênese X Biogênese Experiências de Spalanzani Caldo nutritivo Alguns frascos Alguns frascos permaneceram permaneceram fechados fechados com rolhas a base de com o derretimento do de cortiça carne O resultado validou a hipótese biogênica. Breve Aquecimento prolongado aquecimento Alguns frascos que Alguns Alguns permaneceram fechados com dias dias o derretimento do gargalo do vidro foram abertos depois depois Visualizou-se microrganismos Professor Marco Nunes gargalo do vidro Não visualizou-se microrganismos Visualizou-se microrganismos www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Abiogênese X Biogênese Experiência de Pasteur O resultado validou a hipótese biogênica. Visualizou-se microrganismos Professor Marco Nunes Não visualizou-se microrganismos www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Questões para o estudo Abiogênese X Biogênese 1. O que dizia a teoria da geração espontânea ou abiogênese? 2. O que diz a biogênese? 3. Explique o experimento de Redi, cite as hipóteses testadas, descreva os resultados obtidos e apresente a colusão do experimento? 4. Por que a descoberta dos microrganismos reforçou a crença na abiogênese? 5. Qual foi o resultado obtido no experimento de Needhan que reforçou a crença da abiogênese? Você concorda com a interpretação de Needhan? 6. Com que tipo de experimento Spalanzani contestou os resultados de Needhan? 7 Qual foi a crítica de Needhan ao experimento de Spalanzani, que este não conseguiu refutar? 8. Como Pasteur chegou a um conclusão definitiva da origem dos microorganismos? Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Teoria da panspermia (Teoria cosmozóica) 1os seres vivos formaram-se no Cosmos (universo) Cometas Meteoros Vida na Terra Ou Matéria dos seres vivos formou-se no cosmos (universo) Professor Marco Nunes Cometas Meteoros Na Terra ocorreu um processo de evolução química 1os seres vivos Evolução química www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Teoria da evolução química da vida (evolução molecular) Compostos inorgânicos (C H O N) Moléculas orgânicas simples Moléculas orgânicas complexas Coacervados Protocélulas A teoria da panspermia e da evolução química não são antagônicas, pois este processo poderia ter ocorrido na Terra ou fora dela. Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA O origem do universo Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA A Terra primitiva Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA A atmosfera da terra primitiva N2 H2O H2 NH3 Relâmpagos CH4 Raios U.V CO2 Calor Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA N2 H2O H2 NH3 CH4 CO2 Compostos orgânicos simples Compostos orgânicos complexos protocélulas coacervados Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Resumo da hipótese de Oparin e Haldane: N2 H2O NH3 CH4 CO2 CH4 NH3 H2O H2 Compostos orgânicos simples São formados compostos orgânicos simples Acumulação de compostos orgânicos no fundo dos oceanos (“sopa nutritiva”) Professor Marco Nunes Compostos orgânicos complexos protocélulas Oceanos Oceanos Solo Atmosfera evolução gradual dos sistemas químicos Compostos orgânicos complexos H2 coacervados Origem das protocélulas (seres unicelulares, heterótrofos e anaeróbicos) Formação dos coacervado (aglomerados de proteínas) www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Experimento de Urey & Miller (Experimento de Miller): Simulação da Terra Primitiva Descarga elétricas estimulando reações (“relâmpagos”) Mistura de gases CH4, NH3, H2 e H2O é introduzida no sistema (“atmosfera”) Circulação (“Ciclo da água”) Calor aquecendo a água (“calor”) Professor Marco Nunes Circulação de água fria por fora do sistema provoca condensação (“chuvas”) Água acumulada em um depósito com compostos orgânicos: ácido ciânico, purinas, pirimidinas e aminoácidos (“oceano primitivo”) www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Experimento de Fox: A formação de microesferas protéicas (“coacervados”) Aminoácidos + água + sais Aglomerado protéico: microesferas (“coacervados”) Microesferas (“coacervados”) Chapa (“rocha quente”) Aquecimento (“Calor”) Microesferas (“coacervados”) Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Material genético dos 1os seres vivos Material genético Hipótese do DNA como material genético primordial DNA RNA m RNA polimerase (enzima) RNA m RNA m Hipótese do RNA como material genético primordial (“mundo de RNA”) Hipótese muito investigada atualmente e com uma série de evidencias a seu favor. RNA t Proteína Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Evidências a favor do “mundo de RNA”Alguns seres (vírus da gripe) Moléculas de RNA já foram produzidas em condições abióticas (em laboratório). RNA polimerase Nucleotídeos (enzima) possuem o RNA como material genético e conseguem duplicá-lo. Novos vírus RNA polimerase RNA (enzima) Vírus de RNA Duplicação do RNA Descoberta de moléculas de RNA com ação catalítica (enzimática), as ribozimas, capazes de catalisar a produção de proteínas Aminoácidos Ribozimas Cadeia de Ribozimas (RNA aminoácidos catalítico) (proteína) Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Nutrição dos 1os seres vivos Forma de nutrição Hipótese heterotrófica Fermentação (respiração anaeróbia) C6H1206 C2H5OH + CO2 + energia Glicose Álcool Dióxido de carbono Fotossíntese CO2 + H2O ☼ C6H1206 + O2 Dióxido de Água carbono Glicose Gás oxigênio Respiração aeróbia C6H1206 + O2 Glicose Gás oxigênio CO2 + H2O + energia Dióxido de carbono Água Professor Marco Nunes Hipótese Autotrófica (hipótese mais aceita) Quimiossíntese em arqueabactérias FeS + H2S Sulfeto de ferro Sulfeto de hidrogênio FeS2 + H2 + energia Dissulfeto Gás de ferro hidrogênio Fermentação (respiração anaeróbia) Fotossíntese em sulfobactérias ☼ CO2 + H2S C6H1206 + O2 + H2O Dióxido de Sulfeto de carbono hidrogênio Glicose Gás Água oxigênio Fotossíntese (cianobactérias) Respiração aeróbia www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Nutrição das arqueabactérias Uma evidência a favor da hipótese autotrófica Fumarolas negras no fundo do oceano Arqueabactérias Quimiossíntese em arqueabactérias FeS + H2S FeS2 + H2 + energia Sulfeto Sulfeto de Dissulfeto Gás de ferro hidrogênio de ferro Hidrogênio Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Nutrição das arqueabactérias: Uma evidência a favor da hipótese autotrófica Foto área de um lago de águas quentes: as cores verdes e amarelas no lago são devido a grande quantidade de arqueabactérias termófilas sulforosas Fotossíntese em sulfobactérias ☼ CO2 + H2S C6H1206 + O2 + H2O Dióxido de Sulfeto de carbono hidrogênio Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com Glicose Gás Água oxigênio ORIGEM DA VIDA Características celulares dos 1os seres vivos Unicelulares procariontes Unicelulares eucariontes Multicelulares eucariontes Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com ORIGEM DA VIDA Origem dos eucariontes (endomembranas e endossimbiose) I. Procarionte anaeróbico (bactéria primitiva) II. Procarionte sofre Invaginaçãos da membrana formando o núcleo I II II III V (eucarionte) III. Formação das endomembranas formando as organelas membranosas IV. Eucarionte primitivo realiza endossimbiose com bactéria aeróbica (origem das mitocôndria) V. Eucarionte primitivo realiza endossimbiose com cianofícea (origem dos cloroplastos) Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com IV ORIGEM DA VIDA Questões para o estudo Panspermia e evolução química da vida 1. Faça um resumo sobre a hipótese da panspermia. 2. Faça um resumo sobre a hipótese da evolução química da vida. 3. Faça um resumo sobre a teoria de Oparin e Haldane. 4. Faça um resumo sobre o experimento de Stanley e Miller. 5. O que são coacervados? 6. Faça um resumo sobre o experimento de Fox. 7. O que significa na biologia a expressão “mundo de RNA”? 8. Baseado em conhecimentos atuais da Biologia como deveriam ser os primeiros seres vivos quanto a nutrição? 9. O surgimento da fotossíntese teve um impacto grande na vida na Terra. Explique. 10. Faça um resumo sobre a evolução das células procarióticas em células eucarióticas. Professor Marco Nunes www.faqbio.blogspot.com
