ORIGEM DA VIDA  BIOLOGIA
VOCÊ APRENDERÁ NA AULA DE HOJE:• A Teoria da Geração Espontânea (Abiogênese) e aBiogênese;• Experimentos de diversos cient...
FORMAÇÃO DA TERRA Formado a partir                      Aproximadamentede nuvem cósmica                      entre 4,5 e 5...
ORIGEM DA VIDA• Até meados do séc. XIX, acreditava-se que seres podiamsurgir espontaneamente da matéria não-viva.• Hoje, s...
BIOGÊNESE X ABIOGÊNESE• Antes de       discutirmos como as primeirasmoléculas capazes de se reproduzir foramformadas em um...
Hoje sabemos que a vidasurgiu em condições especiaise únicas, em ambientesaltamente instáveis como oslagos termais (foto a...
DEFENSORES DA ABIOGÊNESE Helmont; Needham; Aristóteles; William Hárvey; Isaac Newton; René Descartes.
CRÍTICOS DA ABIOGÊNESE Redi; Joblot; Spallanzani; Louis Pasteur.
ABIOGÊNESE      Jan Baptista Van Helmont (1577-1644)   “(...)coloca-se, num canto sossegado e pouco iluminado, camisassuja...
EXPERIMENTO DE REDI
ORIGEM DA VIDA• Meados do século XVII: descoberta dosmicróbios(Antonie van Leeuwenhoek).• Reanimação     da   hipótese   d...
Louis Joblot (1645-1723)•Em 1711, ferveu um caldo nutritivo à base decarne e repartiu-o entre duas séries de frascos:uns a...
John Needham(1713-1781)•    Hipótese da geração espontânea ganha novo    impulso.•     Colocou caldo nutritivo em diversos...
Lazzaro Spallanzani(1729-1799)•    Realizou experimentos semelhantes aos de    Needham, mas obteve resultados diferentes.•...
NEEDHAM X SPALLANZANI• Após a descoberta dos microrganismos            asdiscussões sobre a origem da vida sãonovamente re...
NeedhamCaldo nutritivo   Fervura leve      Líquido turvo c/ microorganismos  SpallanzaniCaldo nutritivo    Fervura       L...
• Argumento de Spallanzani: Needham não ferveu ocaldo por tempo suficiente ou não vedou os frascosde forma eficiente.• Res...
PASTEUR E A DERRUBADA DA ABIOGÊNESE              Louis Pasteur(1822-1895)•    Experiência nos Alpes – Pasteur Levou frasco...
• Os frascos com pescoço de cisne: novo experimento.• Pasteur amoleceu os gargalos no fogo, esticando-os ecurvando-os em f...
• Argumento de Pasteur: O ar das montanhas continhamuito menos “sementes” de organismos microscópicos doque o ar da cidade...
EXPERIMENTO DE PASTEUR
PASTEUR (1860)Confirmação da Biogênese
AGORA VAMOS RESPONDER AS SEGUINTES             QUESTÕES:1) (UFF) - Podemos dizer que as primeiras célulassurgiram por gera...
RESPOSTA:   Sim. Gases inorgânicos da atmosfera primitivareagiram para formarem as primeiras moléculasorgânicas .
2) (UFBA) - Essa idéia de geração espontânea éigual à defendida pelos seguidores daabiogênese?
RESPOSTA:  Não. A abiogênese defendia que até hoje certosseres surgiam a partir da matéria inanimadagraças ao princípio vi...
TEORIAS MODERNAS SOBRE A ORIGEM DA                VIDA• PANSPERMIA: baseada no surgimento da vida em outro planeta,sendo q...
TEORIA DA EVOLUÇÃO QUÍMICA OU              MOLECULAR           Aleksandr I Oparin (1894-1980)•    Admite-se que a vida sej...
- Atmosfera primitiva – CH4 (Metano), NH3 (Amônia), H2(Hidrogênio) e H2O (vapor d’água).- Descargas elétricas e radiação u...
- Carregamento das proteínas para os mares primitivos(sopa orgânica).- Formação de coacervados protéicos.- Capacidade de a...
TERRA PRIMITIVA
COACERVADOS• Moléculas orgânicas complexas.• Agregação das moléculas orgânicas.“AGLOMRADOS DE PROTEÍNAS QUE           SEFO...
• Metabolismo energético dos primeiros seres vivos  (teoria heterotrófica).•    Segundo Oparin os primeiros seres vivos er...
• A atividade fotossintética produziu e acumulouO2 na atmosfera, criando condições para osurgimento dos primeiros organism...
EXPERIMENTO DE MILLER                  Stanley Miller (1953)•    Simulou as condições da terra primitiva.•    Obteve amino...
• Em 1953, Stanley Miller colocou num balão devidro: metano, amônia, hidrogênio e vapor de água.Submeteu-os a aquecimento ...
PRIMEIRO SER VIVOHipótese Heterotrófica• Primeiros seres vivos não eram capazes desintetizar seu próprio alimento.• Acredi...
Hipótese Autotrófica• Mais aceita atualmente.• Sintetizavam seu próprio alimento através desubstâncias orgânicas(arqueobac...
QUEM VEIO PRIMEIRO RNA OU DNA?• O experimento de Miller deu mais clarividência a como aatmosfera primitiva gerou as primei...
• A descoberta dos retrovírus na década de 70 trouxe luz aesta discussão, pois a maioria dos pesquisadores nãosabiam expli...
Para finalizar a aula responda as            seguintes questões:1) (UFGO) - Qual foi o acontecimento que marcouo surgiment...
RESPOSTA:   A combinação de coacervados – aglomeradosprotéicos – Isso possibilitou o surgimento dareprodução que caracteri...
2) (UFRJ) - Como eram os primeiros genes?
RESPOSTA:    As primeiras moléculas hereditárias eramcadeias pequenas de RNA.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAAMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues.Biologia das Células. 2ª. ed. São Paulo: Editora ...
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  1. 1. ORIGEM DA VIDA BIOLOGIA
  2. 2. VOCÊ APRENDERÁ NA AULA DE HOJE:• A Teoria da Geração Espontânea (Abiogênese) e aBiogênese;• Experimentos de diversos cientistas sobre a formação doprimeiro ser vivo;• Panspermia e evolução química;• As condições da Terra primitiva;• O surgimento do primeiro ser vivo, hipótese heterotróficae autotrófica;• Surgimento dos Ácidos Nucléicos: DNA e RNA.
  3. 3. FORMAÇÃO DA TERRA Formado a partir Aproximadamentede nuvem cósmica entre 4,5 e 5 bilhõesque originou o sol de anosO resto de nuvem cósmica Condensação de poeira toma forma de disco cósmica e gases girando ao redor do sol
  4. 4. ORIGEM DA VIDA• Até meados do séc. XIX, acreditava-se que seres podiamsurgir espontaneamente da matéria não-viva.• Hoje, sabe-se que um ser vivo surge somente através dareprodução.• Biogênese versus abiogênese.
  5. 5. BIOGÊNESE X ABIOGÊNESE• Antes de discutirmos como as primeirasmoléculas capazes de se reproduzir foramformadas em um ambiente primitivo devemosentender como foi demonstrado que apenas vidagera vida, ou seja que não há surgimento de vidaa partir da matéria bruta, inanimada.• Hoje esta idéia é amplamente aceita, mas nemsempre foi assim, durante anos se acreditou que avida podia ser originada a partir “do nada”.
  6. 6. Hoje sabemos que a vidasurgiu em condições especiaise únicas, em ambientesaltamente instáveis como oslagos termais (foto ao lado), noentanto nem sempre foi assim,durante anos se acreditou naidéia de geração espontâneada vida.
  7. 7. DEFENSORES DA ABIOGÊNESE Helmont; Needham; Aristóteles; William Hárvey; Isaac Newton; René Descartes.
  8. 8. CRÍTICOS DA ABIOGÊNESE Redi; Joblot; Spallanzani; Louis Pasteur.
  9. 9. ABIOGÊNESE Jan Baptista Van Helmont (1577-1644) “(...)coloca-se, num canto sossegado e pouco iluminado, camisassujas. Sobre elas espalham-se grãos de trigo, e o resultado será que,em 21 dias, surgirão ratos.” Francesco Redi(1626-1697) Redi combateu uma das principais evidências da abiogênese: oaparecimento “espontâneo” de “vermes” em carne podre. Hipótese de Redi: “Os seres vermiformes que surgem na carne emputrefação são larvas, um estágio do ciclo de vida das moscas. Aslarvas devem surgir de ovos colocados por moscas, e não por geraçãoespontânea a partir da putrefação da carne”.
  10. 10. EXPERIMENTO DE REDI
  11. 11. ORIGEM DA VIDA• Meados do século XVII: descoberta dosmicróbios(Antonie van Leeuwenhoek).• Reanimação da hipótese da geraçãoespontânea.• Os abiogenistas achavam que seres tãopequenos e simples como os micróbios não sereproduziam, surgindo por geração espontânea.
  12. 12. Louis Joblot (1645-1723)•Em 1711, ferveu um caldo nutritivo à base decarne e repartiu-o entre duas séries de frascos:uns abertos e outros tampados com pergaminho.•Após alguns dias, os frascos abertos estavamrepletos de micróbios, enquanto os frascostampados continuavam inalterados.•Conclusão de Joblot: Os micróbios surgiam de“sementes” provenientes do ar, e não por geraçãoespontânea a partir do caldo.
  13. 13. John Needham(1713-1781)• Hipótese da geração espontânea ganha novo impulso.• Colocou caldo nutritivo em diversos frascos, fervendo-os por 30 minutos e tampou os frascos com rolhas.• Depois de alguns dias, os caldos estavam repletos de micróbios. Argumentou então que os seres presentes nos caldos surgiram por geração espontânea.
  14. 14. Lazzaro Spallanzani(1729-1799)• Realizou experimentos semelhantes aos de Needham, mas obteve resultados diferentes.• As infusões preparadas por Spallanzani, muito bem fervidas e cuidadosamente arrolhadas, continuaram livre de micróbios.
  15. 15. NEEDHAM X SPALLANZANI• Após a descoberta dos microrganismos asdiscussões sobre a origem da vida sãonovamente retomadas.- Needham (1745) era defensor da abiogênese.- Spallanzani (1770) era defensor da biogênese.
  16. 16. NeedhamCaldo nutritivo Fervura leve Líquido turvo c/ microorganismos SpallanzaniCaldo nutritivo Fervura Líquido límpido s/ microorganismos
  17. 17. • Argumento de Spallanzani: Needham não ferveu ocaldo por tempo suficiente ou não vedou os frascosde forma eficiente.• Resposta de Needham: A fervura por tempoprolongado destruía a “força vital” presente nocaldo.• François Appert: Aproveitou as experiências deSpallanzani e inventou a indústria de enlatados.
  18. 18. PASTEUR E A DERRUBADA DA ABIOGÊNESE Louis Pasteur(1822-1895)• Experiência nos Alpes – Pasteur Levou frascos de vidro fechados completamente contendo caldo nutritivo até as altitudes dos Alpes.• Abriu os frascos para que os caldos ficassem expostos ao ar das montanhas; depois, foram novamente derretidos e fechados.• De volta ao laboratório, verificou que apenas um 1 dos vinte frascos abertos nas montanhas havia se contaminado.
  19. 19. • Os frascos com pescoço de cisne: novo experimento.• Pasteur amoleceu os gargalos no fogo, esticando-os ecurvando-os em forma de pescoço de cisne; em seguidaferveu os caldos até que saísse vapor pela extremidadedos gargalos.• À medida que esfriava, o ar penetrava pelo gargalo, masas partículas do ar ficavam retidas nas paredes do gargaloem forma de pescoço; Nenhum frasco se contaminou.• Derrubada definitiva da hipótese da geração espontânea.
  20. 20. • Argumento de Pasteur: O ar das montanhas continhamuito menos “sementes” de organismos microscópicos doque o ar da cidade, onde qualquer frasco aberto sempre secontaminava.• Na presença de membros da academia, quebrou ogargalo de alguns frascos, expondo os caldos ao ar dacidade; 3 dias depois, todos os frascos haviam sidocontaminados.• Comissão julgadora solicitou mais provas.
  21. 21. EXPERIMENTO DE PASTEUR
  22. 22. PASTEUR (1860)Confirmação da Biogênese
  23. 23. AGORA VAMOS RESPONDER AS SEGUINTES QUESTÕES:1) (UFF) - Podemos dizer que as primeiras célulassurgiram por geração espontânea?
  24. 24. RESPOSTA: Sim. Gases inorgânicos da atmosfera primitivareagiram para formarem as primeiras moléculasorgânicas .
  25. 25. 2) (UFBA) - Essa idéia de geração espontânea éigual à defendida pelos seguidores daabiogênese?
  26. 26. RESPOSTA: Não. A abiogênese defendia que até hoje certosseres surgiam a partir da matéria inanimadagraças ao princípio vital nela contida. A geraçãoespontânea aconteceu unicamente na Terraprimitiva – há 3,4 bilhões de anos – para formar osprimeiros seres e a partir de então cada ser surgede outro pré-existente.
  27. 27. TEORIAS MODERNAS SOBRE A ORIGEM DA VIDA• PANSPERMIA: baseada no surgimento da vida em outro planeta,sendo que os cosmozoários teriam alcançado a Terra através demeteoritos.• CRIACIONISMO: Os seres vivos teriam sidos criados por ato.Divino e não sofreriam modificações ao longo do tempo (Fixismo).• EVOLUÇÃO MOLECULAR: a vida é resultado de um processoquímico em que compostos orgânicos se combinam formandomoléculas dando origem a estruturas com capacidade deautoduplicar.
  28. 28. TEORIA DA EVOLUÇÃO QUÍMICA OU MOLECULAR Aleksandr I Oparin (1894-1980)• Admite-se que a vida seja resultado de um processo de evolução química em que compostos inorgânicos se combinaram, originando moléculas orgânicas simples (a.a., açúcares, bases nitrogenadas etc.).• Estas, por sua vez, combinaram-se produzindo moléculas mais complexas (proteínas, lipídios, ácidos nucléicos etc.) com capacidade de autoduplicação e metabolismo.
  29. 29. - Atmosfera primitiva – CH4 (Metano), NH3 (Amônia), H2(Hidrogênio) e H2O (vapor d’água).- Descargas elétricas e radiação ultravioleta.- Reações químicas ao acaso com formação de compostosorgânicos (aminoácidos).- Chuvas (carregamento dos aminoácidos para a superfície).- Reação entre os aminoácidos na superfície de rochasquentes (formação de proteínas)
  30. 30. - Carregamento das proteínas para os mares primitivos(sopa orgânica).- Formação de coacervados protéicos.- Capacidade de autoduplicação (primeiros seres vivos).
  31. 31. TERRA PRIMITIVA
  32. 32. COACERVADOS• Moléculas orgânicas complexas.• Agregação das moléculas orgânicas.“AGLOMRADOS DE PROTEÍNAS QUE SEFORMAM ESPONTANEAMENTE EMSOLUÇÕES AQUOSAS”.
  33. 33. • Metabolismo energético dos primeiros seres vivos (teoria heterotrófica).• Segundo Oparin os primeiros seres vivos eram obtinham nutrientes do próprio ambiente, sendo heterótrofos fermentadores.• A atividade fermentadora produziu e aumentou a concentração de CO2 na atmosfera, criando condições para o surgimento dos primeiros organismos autótrofos fotossintetizantes
  34. 34. • A atividade fotossintética produziu e acumulouO2 na atmosfera, criando condições para osurgimento dos primeiros organismos aeróbicosalém da formação da camada de ozônio.
  35. 35. EXPERIMENTO DE MILLER Stanley Miller (1953)• Simulou as condições da terra primitiva.• Obteve aminoácidos: alanina, glicina e outras moléculas orgânicas simples.• Comprovou a Teoria de Oparin.• Misturou CH4, NH3 , H2 e H2O.• Submetidas com descargas elétricas (simulando raios) durante uma semana.• Encontrou aminoácidos no líquido.
  36. 36. • Em 1953, Stanley Miller colocou num balão devidro: metano, amônia, hidrogênio e vapor de água.Submeteu-os a aquecimento prolongado. Umacentelha elétrica de alta tensão cortavacontinuamente o ambiente onde estavam contidos osgases. Ao fim de certo tempo, Miller comprovou oaparecimento de moléculas de aminoácido nointerior do balão, que se acumulavam no tubo em U.
  37. 37. PRIMEIRO SER VIVOHipótese Heterotrófica• Primeiros seres vivos não eram capazes desintetizar seu próprio alimento.• Acredita-se que, com escassez do alimentopassaram a sintetizar seu próprio alimento.•Surgimento dos primeiros seres vivosautotróficos.
  38. 38. Hipótese Autotrófica• Mais aceita atualmente.• Sintetizavam seu próprio alimento através desubstâncias orgânicas(arqueobactérias).
  39. 39. QUEM VEIO PRIMEIRO RNA OU DNA?• O experimento de Miller deu mais clarividência a como aatmosfera primitiva gerou as primeiras moléculas que hojesabemos estar envolvidas com a hereditariedade: DNA,RNA e proteínas.• Sabemos hoje como estas moléculas se relacionam namaioria dos organismos onde o DNA se replica originandomais DNA ou é transcrito originando RNA que depois serátraduzido originando proteínas.• No entanto a pergunta que fica é: Quem eram osprimeiros replícons, as primeiras moléculas capazes de sereproduzir? Como eles se replicavam?
  40. 40. • A descoberta dos retrovírus na década de 70 trouxe luz aesta discussão, pois a maioria dos pesquisadores nãosabiam explicar quando surgira o RNA, o interlocutor entreDNA e proteína.• Hoje acredita-se que as primeiras moléculas replicadorassão semelhantes aos RNAs dos retrovírus e que foramcapazes de originar moléculas de DNA, além de sereplicar.• Assim a proposta é que a vida se origina tendo o RNAcomo molécula principal no mundo de pre - RNAs e RNAse só depois que as moléculas de DNA e proteínasassumem o protagonismo.
  41. 41. Para finalizar a aula responda as seguintes questões:1) (UFGO) - Qual foi o acontecimento que marcouo surgimento da primeira célula?
  42. 42. RESPOSTA: A combinação de coacervados – aglomeradosprotéicos – Isso possibilitou o surgimento dareprodução que caracteriza a VIDA.
  43. 43. 2) (UFRJ) - Como eram os primeiros genes?
  44. 44. RESPOSTA: As primeiras moléculas hereditárias eramcadeias pequenas de RNA.
  45. 45. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAAMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues.Biologia das Células. 2ª. ed. São Paulo: Editora Moderna,2004, 22 a 34 pgs.

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