Como surgiu a vida e o aparecimento das
primeiras células
Quitéria Paravidino
MATÉRIA BRUTA SERES VIVOSPrincípio ativo
 Nem toda matéria bruta poderia gerar vida.
 Princípio ativo: capacidade ou potencialidade.
 Principais defensores: Ari...
 No séc. XVII, começaram a surgir sábios
com novas idéias, que não aceitavam a
ABIOGÊNESE e procuravam desmascará-la,
com...
O EXPERIMENTO DE REDI
Reanimação da geração espontânea
Força vegetativaInfusões
aquecidas
Infusões
fervidas
 Needhan não havia esterilizado corretamente
as infusões.
 Muitos micróbios resistem ao aquecimento.
 Needham não havia...
 Spallanzani torturou as infusões.
 Aquecimento prolongado havia enfraquecido
ou destruído a força vegetativa.
 A força...
Resposta de Spallanzani
 Para Needham, a força vegetativa tinha se
restabelecido com a entrada de ar fresco.
 A controvérsia não chegou a ser re...
A POLÊMICA EM TORNO DO
OXIGÊNIO
 Em fins do séc. XVIII descobriu-se o oxigênio
e seu papel essencial à vida.
 Para os ab...
LOUIS PASTEUR
Se os seres vivos não surgem, em nenhum caso,
a partir da matéria inanimada, como teriam
surgido na Terra pela primeira ve...
 Criacionismo: não pode ser testada ou
refutada pelos métodos usados pela ciência.
 Panspermia cósmica (Hipótese dos
cos...
 Teoria da evolução química:
 A vida é resultado de um processo de evolução
química em que compostos inorgânicos se
comb...
 Os mesmos elementos químicos que
predominam nos seres vivos (C, H, O e N)
também existem fora deles.
 A diferença básic...
 A idade aproximada da Terra é de 4,5 bilhões
de anos, tendo a crosta se solidificado há uns
2,5 bilhões de anos.
 A com...
 Radiação UV e descargas elétricas agiram
sobre as moléculas da atmosfera primitiva –
ligações químicas – novos compostos...
 Coacervados mais complexos – propriedade
de duplicação – vida extremamente primitiva.
EXPERIÊNCIA DE STANLEY MILLER (1953)
EXPERIÊNCIA DE SIDNEY FOX (1957)
 Aqueceu uma mistura seca de aminoácidos e
verificando que entre muitos deles acontecem
...
 Num intervalo de tempo suficientemente
logo, o impossível se torna possível, o
possível provável, e o provável, virtualm...
 Atmosfera primitiva: CO, CO2, H2, N2 e vapor
d’água.
 Leslie Orgel, do Salk Institute – Califórnia,
descobriu uma moléc...
Precursores
de RNA
Moldes de
RNA
Aminoácidos Proteínas
RNA
catalisador
(ribozimas)
Moldes de
RNA
Aminoácidos Proteínas
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C6H12O6 2 C2H5OH + 2CO2
+ Energia
C6H12O6
6CO2 + 6H2O + Energia6O2+
6CO2 6H2O+
Luz
C6H12O6 +6O2
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA
RESP...
HIPÓTESE HETEROTRÓFICA
 Os primeiros seres vivos seriam heterotroficos:
simplicidade metabólica, grande oferta de
substân...
 CO2 foi lançado na atmosfera, modificando a
sua composição.
 À medida que a evolução avançou, a
competição pelos parcos...
A FOTOSSÍNTESE
 A presença de CO2, H2O, luz, novos sistemas
enzimáticos e clorofila permitiram a ocorrência
da fotossínte...
 O oxigênio é lançado no ambiente, onde
não existia.
 O O2 liberado, inicialmente, reagia com
Fe++ originando FeO. Por i...
 Possibilidade de obter maior quantidade de
energia do alimento.
 Mais vantajosa que a fermentação.
FERMENTAÇÃO
CO2
FOTOSSÍNTESE
O2
RESPIRAÇÃO AERÓBIA
HIPÓTESE AUTOTRÓFICA
 Os primeiros seres vivos seriam autotróficos,
realizando a quimiossíntese.
 A principal evidência ...
A origem da vida (PRÉ)
A origem da vida (PRÉ)
A origem da vida (PRÉ)
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A origem da vida (PRÉ)

  1. 1. Como surgiu a vida e o aparecimento das primeiras células Quitéria Paravidino
  2. 2. MATÉRIA BRUTA SERES VIVOSPrincípio ativo
  3. 3.  Nem toda matéria bruta poderia gerar vida.  Princípio ativo: capacidade ou potencialidade.  Principais defensores: Aristóteles, Virgílio, Padre Anastácio Kircher, Jan Baptiste Van Helmont,...
  4. 4.  No séc. XVII, começaram a surgir sábios com novas idéias, que não aceitavam a ABIOGÊNESE e procuravam desmascará-la, com experiências baseadas no Método Científico.  Os seres vivos originam-se de outros seres vivos.  Teoria da Biogênese SERES VIVOS SERES VIVOSReprodução
  5. 5. O EXPERIMENTO DE REDI
  6. 6. Reanimação da geração espontânea
  7. 7. Força vegetativaInfusões aquecidas
  8. 8. Infusões fervidas
  9. 9.  Needhan não havia esterilizado corretamente as infusões.  Muitos micróbios resistem ao aquecimento.  Needham não havia vedado hermeticamente os frascos.
  10. 10.  Spallanzani torturou as infusões.  Aquecimento prolongado havia enfraquecido ou destruído a força vegetativa.  A força vegetativa, mesmo que presente, não poderia se manifestar em um ar “deteriorado” pela fervura.
  11. 11. Resposta de Spallanzani
  12. 12.  Para Needham, a força vegetativa tinha se restabelecido com a entrada de ar fresco.  A controvérsia não chegou a ser resolvida, pois Spallanzani não conseguiu elaborar um experimento que descartasse essa possibilidade.
  13. 13. A POLÊMICA EM TORNO DO OXIGÊNIO  Em fins do séc. XVIII descobriu-se o oxigênio e seu papel essencial à vida.  Para os abiogenistas o aquecimento prolongado e a vedação hermética excluíam o oxigênio.  A presença de ar fresco era fundamental para a geração espontânea de vida.  Para os biogenistas o ar fresco era fonte de contaminação dos caldos.
  14. 14. LOUIS PASTEUR
  15. 15. Se os seres vivos não surgem, em nenhum caso, a partir da matéria inanimada, como teriam surgido na Terra pela primeira vez?
  16. 16.  Criacionismo: não pode ser testada ou refutada pelos métodos usados pela ciência.  Panspermia cósmica (Hipótese dos cosmozoários): proposta por Arrheniusem 1908.  Através de meteoritos, seres microscópicos poderiam ter chegado à Terra e iniciado sua colonização.  OBJEÇÃO: grandes diferenças de temperatura no espaço cósmico e meteoritos incendeiam ao atravessar a atmosfera terrestre.  Então, como a vida surgiu fora da Terra?
  17. 17.  Teoria da evolução química:  A vida é resultado de um processo de evolução química em que compostos inorgânicos se combinaram, originando moléculas simples( aminoácidos, bases nitrogenadas, ácidos graxos,...).  Estas, por sua vez se combinaram produzindo moléculas mais complexas (proteínas, lipídios, ácidos nucleicos, ...),  que, finalmente, deram origem a estruturas com capacidade de autoduplicação e metabolismo, que seriam os primeiros seres vivos.
  18. 18.  Os mesmos elementos químicos que predominam nos seres vivos (C, H, O e N) também existem fora deles.  A diferença básica entre matéria viva e matéria bruta estaria no nível de organização.  Substâncias orgânicas como a ureia podem ser formadas em laboratório a partir de substâncias orgânicas.  Em todos os seres vivos há açúcares simples, 20 tipos de aminoácidos, os nucleotídeos básicos do DNA e RNA, e os lipídios.
  19. 19.  A idade aproximada da Terra é de 4,5 bilhões de anos, tendo a crosta se solidificado há uns 2,5 bilhões de anos.  A composição da atmosfera primitiva foi provavelmente diferente da atual; não havia nela O2 ou N2; existia amônia (NH3), metano (CH4), vapor de água (H2O) e hidrogênio (H2).  O vapor d’água se condensou à medida que a temperatura da crosta diminui.  Chuva sobre rochas quentes – evaporação – ciclo de chuvas.
  20. 20.  Radiação UV e descargas elétricas agiram sobre as moléculas da atmosfera primitiva – ligações químicas – novos compostos na atmosfera.  Aminoácidos e outros compostos orgânicos foram arrastados pela água até a crosta ainda quente – compostos orgânicos combinados – moléculas maiores (proteinoides).  Temperatura inferior a 100ºC – água líquida – mais reações – surgimento dos coacervados.  Coacervados se chocando e reagindo durante um tempo extremamente longo.
  21. 21.  Coacervados mais complexos – propriedade de duplicação – vida extremamente primitiva.
  22. 22. EXPERIÊNCIA DE STANLEY MILLER (1953)
  23. 23. EXPERIÊNCIA DE SIDNEY FOX (1957)  Aqueceu uma mistura seca de aminoácidos e verificando que entre muitos deles acontecem ligações peptídicas, formando-se moléculas semelhantes a proteínas.  Os resultados de Fox reforçam a seguinte ideia: se, de fato, aminoácidos caíram sobre as rochas quentes, trazidos pela água da chuva, eles poderiam ter sofrido combinações formando moléculas maiores, os proteinoides, que acabariam sendo carregadas aos mares em formação.  Percebe-se que Fox tenta testar parte das ideias de Oparin, e seu ponto de partida foi, sem dúvida, a experiência de Miller.
  24. 24.  Num intervalo de tempo suficientemente logo, o impossível se torna possível, o possível provável, e o provável, virtualmente certo. Basta esperar: o tempo, por si só, realiza milagres.
  25. 25.  Atmosfera primitiva: CO, CO2, H2, N2 e vapor d’água.  Leslie Orgel, do Salk Institute – Califórnia, descobriu uma molécula semelhante ao DNA (com 50 nucleotídeos) que se formava espontaneamente a partir de compostos mais simples de carbono e sais de chumbo.  Carl Segan, Ruth Mariner e Cyril Ponnamperuma produziram ATP numa mistura de gases contendo fósforo.
  26. 26. Precursores de RNA Moldes de RNA Aminoácidos Proteínas RNA catalisador (ribozimas) Moldes de RNA Aminoácidos Proteínas RNA catalisador (ribozimas) Nucleotídeos de DNA DNA
  27. 27. C6H12O6 2 C2H5OH + 2CO2 + Energia C6H12O6 6CO2 + 6H2O + Energia6O2+ 6CO2 6H2O+ Luz C6H12O6 +6O2 FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA RESPIRAÇÃO AERÓBIA FOTOSSÍNTESE
  28. 28. HIPÓTESE HETEROTRÓFICA  Os primeiros seres vivos seriam heterotroficos: simplicidade metabólica, grande oferta de substâncias orgânicas nos mares primitivos.  Para obter energia realizavam a fermentação, que ocorre na ausência de oxigênio.
  29. 29.  CO2 foi lançado na atmosfera, modificando a sua composição.  À medida que a evolução avançou, a competição pelos parcos e limitados recursos tornou-se mais intensa.  Os organismos que apresentavam sistemas enzimáticos para fabricar moléculas orgânicas úteis, mais eficientes em processos inovativos, tiveram uma forte vantagem seletiva.
  30. 30. A FOTOSSÍNTESE  A presença de CO2, H2O, luz, novos sistemas enzimáticos e clorofila permitiram a ocorrência da fotossíntese.
  31. 31.  O oxigênio é lançado no ambiente, onde não existia.  O O2 liberado, inicialmente, reagia com Fe++ originando FeO. Por isso, somente quando houve o esgotamento de Fe++ é que o O2 começou a se acumular na atmosfera (~1,5 bilhão de anos).  O O2 é extremamente reativo com várias substâncias citoplasmáticas e possivelmente foi tóxico para muitos organismos.  O O2 que acumulou-se nas altas camadas da atmosfera originou o O3, que formou um escudo contra os raios UV, permitindo que a vida prosperasse.
  32. 32.  Possibilidade de obter maior quantidade de energia do alimento.  Mais vantajosa que a fermentação.
  33. 33. FERMENTAÇÃO CO2 FOTOSSÍNTESE O2 RESPIRAÇÃO AERÓBIA
  34. 34. HIPÓTESE AUTOTRÓFICA  Os primeiros seres vivos seriam autotróficos, realizando a quimiossíntese.  A principal evidência a favor foi a descoberta de bactérias em ambientes inóspitos tais como fontes de água quente, chaminés e vulcões submarinos.  Essas bactérias (chamadas de quimiolitoautotró- ficas) produzem seu próprio alimento a partir de substâncias simples e de reações químicas inorgânicas (H2S, S, NH3, NO2 - , H2, Fe++ )

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