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Teorias de Origem da Vida
Origem da vidaOrigem da vida
 Até meados do séc. XIX, acreditava-seAté meados do séc. XIX, acreditava-se
que seres podiam surgirque seres podiam surgir
espontaneamente da matéria não-viva.espontaneamente da matéria não-viva.
 Hoje, sabe-se que um ser vivo surgeHoje, sabe-se que um ser vivo surge
somente através dasomente através da reproduçãoreprodução..
 BiogêneseBiogênese versusversus abiogêneseabiogênese
Origem da vidaOrigem da vida
 Defensores daDefensores da
abiogênese –abiogênese – “Geração“Geração
Espontânea “Espontânea “
 HelmontHelmont
 NeedhamNeedham
 AristótelesAristóteles
 William HarveyWilliam Harvey
 Isaac NewtonIsaac Newton
 René DescartesRené Descartes
 Críticos daCríticos da
abiogêneseabiogênese
 RediRedi
 JoblotJoblot
 SpallanzaniSpallanzani
 Louis PasteurLouis Pasteur
Origem da vidaOrigem da vida
Jan Baptista van Helmont (1577-1644) – Séc. XVIIJan Baptista van Helmont (1577-1644) – Séc. XVII
““Receitas de como se obter um ser vivo” –Receitas de como se obter um ser vivo” –
Princípio da Força Vital ou Princípio AtivoPrincípio da Força Vital ou Princípio Ativo
““(...)coloca-se, num canto sossegado e pouco(...)coloca-se, num canto sossegado e pouco
iluminado, camisas sujas. Sobre elas espalham-iluminado, camisas sujas. Sobre elas espalham-
se grãos de trigo, e o resultado será que, emse grãos de trigo, e o resultado será que, em
21 dias, surgirão ratos.”21 dias, surgirão ratos.”
Origem da vidaOrigem da vida
Francesco Redi(1626-1697) – Séc. XVIIFrancesco Redi(1626-1697) – Séc. XVII (T. Biogenético)(T. Biogenético)
 Um dos primeiros a empregar o método experimentalUm dos primeiros a empregar o método experimental
 Uma das principais evidências da abiogênese era oUma das principais evidências da abiogênese era o
aparecimento “espontâneo” de “vermes” em carne podreaparecimento “espontâneo” de “vermes” em carne podre
 Hipótese de Redi: “Os seres vermiformes que surgemHipótese de Redi: “Os seres vermiformes que surgem
na carne em putrefação sãona carne em putrefação são larvaslarvas, um estágio do ciclo, um estágio do ciclo
de vida das moscas. As larvas devem surgir de ovosde vida das moscas. As larvas devem surgir de ovos
colocados por moscas, e não por geração espontânea acolocados por moscas, e não por geração espontânea a
partir da putrefação da carne”partir da putrefação da carne”
O primeiro jarro (A) ficou aberto. Logo, observou as moscas pousando na
carne e depositando seus ovos. Em pouco tempo, a carne estava cheia de vermes.
O segundo jarro (B) foi bem fechado. Como na experiência anterior, o jarro
não atraiu as moscas e não surgiram vermes na carne.
O terceiro jarro (C) foi coberto com um pano, que permitia a passagem do
ar. As moscas foram atraídas pelo cheiro da carne. Como não conseguiram penetrar
no jarro, depositaram seus ovos no pano. Em pouco tempo, havia vermes movendo-
se sobre o pano, mas nenhum chegou a ter contato com a carne.
Embora bem elaborada e convincente, a experiência de Redi não acabou
com as dúvidas sobre a possibilidade da geração espontânea. No entanto, foi a base
para a construção de despensas para estocagem de alimentos, onde telas impedem
a entrada de insetos.
Origem da vidaOrigem da vida
 Meados do século XVII: descoberta dos micróbios –Meados do século XVII: descoberta dos micróbios –
descobeta do microscópio ópticodescobeta do microscópio óptico ((Antonie vanAntonie van
LeeuwenhoekLeeuwenhoek).).
 Reanimação da hipótese da geração espontânea.Reanimação da hipótese da geração espontânea.
 Os abiogenistas achavam que seres tão pequenos eOs abiogenistas achavam que seres tão pequenos e
simples como os micróbios não se reproduziam,simples como os micróbios não se reproduziam,
surgindo por geração espontânea.surgindo por geração espontânea.
Origem da vidaOrigem da vida
Louis Joblot (1645-1723) –Louis Joblot (1645-1723) – Teórico BiogenéticoTeórico Biogenético
 Em 1711, ferveu um caldo nutritivo à base de carne eEm 1711, ferveu um caldo nutritivo à base de carne e
repartiu-o entre duas séries de frascos: uns abertos erepartiu-o entre duas séries de frascos: uns abertos e
outros tampados com pergaminho.outros tampados com pergaminho.
 Após alguns dias, os frascos abertos estavam repletosApós alguns dias, os frascos abertos estavam repletos
de micróbios, enquanto os frascos tampadosde micróbios, enquanto os frascos tampados
continuavam inalterados.continuavam inalterados.
 Conclusão de Joblot: Os micróbios surgiam deConclusão de Joblot: Os micróbios surgiam de
“sementes” provenientes do ar, e não por geração“sementes” provenientes do ar, e não por geração
espontânea a partir do caldo.espontânea a partir do caldo.
Origem da vidaOrigem da vida
John Needham (1713-1781)John Needham (1713-1781)
 Hipótese da geração espontânea ganha novo impulsoHipótese da geração espontânea ganha novo impulso
 Colocou caldo nutritivo em diversos frascos, fervendo-osColocou caldo nutritivo em diversos frascos, fervendo-os
por 30 min. e tampou os frascos com rolhaspor 30 min. e tampou os frascos com rolhas
 Depois de alguns dias, os caldos estavam repletos deDepois de alguns dias, os caldos estavam repletos de
micróbios.micróbios. Argumentou então que os seres presentesArgumentou então que os seres presentes
nos caldos surgiram por geração espontânea. Ação denos caldos surgiram por geração espontânea. Ação de
Força Vital.Força Vital.
Origem da vidaOrigem da vida
Lazzaro Spallanzani (1729-1799) –Lazzaro Spallanzani (1729-1799) – T. BiogenéticoT. Biogenético
 Realizou experimentos semelhantes aos deRealizou experimentos semelhantes aos de
Needham, mas obteve resultados diferentesNeedham, mas obteve resultados diferentes
 As infusões preparadas por Spallanzani,As infusões preparadas por Spallanzani,
muito bem fervidas e cuidadosamentemuito bem fervidas e cuidadosamente
arrolhadas, continuaram livre de micróbios.arrolhadas, continuaram livre de micróbios.
Origem da vidaOrigem da vida
 NeedhamNeedham versusversus SpallanzaniSpallanzani
 Argumento de Spallanzani: Needham não ferveu o caldoArgumento de Spallanzani: Needham não ferveu o caldo
por tempo suficiente ou não vedou os frascos de formapor tempo suficiente ou não vedou os frascos de forma
eficienteeficiente
 Resposta de Needham: A fervura por tempo prolongadoResposta de Needham: A fervura por tempo prolongado
destruía a “destruía a “força vitalforça vital” presente no caldo” presente no caldo
 François Appert: Aproveitou as experiências deFrançois Appert: Aproveitou as experiências de
Spallanzani e inventou a indústria de enlatados.Spallanzani e inventou a indústria de enlatados.
Origem da vidaOrigem da vida
 Em fins do século XVIII: descoberta doEm fins do século XVIII: descoberta do
gás oxigênio e seu papel essencial à vidagás oxigênio e seu papel essencial à vida
 Novo ponto de apoio para osNovo ponto de apoio para os
abiogenistas, que argumentavam que oabiogenistas, que argumentavam que o
aquecimento prolongado e a vedaçãoaquecimento prolongado e a vedação
hermética excluíam o oxigênio necessáriohermética excluíam o oxigênio necessário
à geração espontânea e à sobrevivênciaà geração espontânea e à sobrevivência
dos seres.dos seres.
Origem da vidaOrigem da vida
 Nova disputa travada entre biogenistas e abiogenistasNova disputa travada entre biogenistas e abiogenistas
 Abiogenistas: A presença de ar fresco era fundamentalAbiogenistas: A presença de ar fresco era fundamental
para a geração espontânea da vidapara a geração espontânea da vida
 Biogenistas: O ar era a fonte de contaminação dosBiogenistas: O ar era a fonte de contaminação dos
caldoscaldos
 Academia Francesa de Ciências: prêmio para quemAcademia Francesa de Ciências: prêmio para quem
apresentasse um experimento definitivo sobre essaapresentasse um experimento definitivo sobre essa
questãoquestão
Origem da vidaOrigem da vida
Louis Pasteur(1822-1895)Louis Pasteur(1822-1895)
 Experiência nos Alpes – Pasteur Levou frascos de vidroExperiência nos Alpes – Pasteur Levou frascos de vidro
fechados completamente contendo caldo nutritivo até asfechados completamente contendo caldo nutritivo até as
altitudes dos Alpesaltitudes dos Alpes
 Abriu os frascos para que os caldos ficassem expostosAbriu os frascos para que os caldos ficassem expostos
ao ar das montanhas; depois, foram novamenteao ar das montanhas; depois, foram novamente
derretidos e fechadosderretidos e fechados
 De volta ao laboratório, verificou que apenas um 1 dosDe volta ao laboratório, verificou que apenas um 1 dos
vinte frascos abertos nas montanhas havia sevinte frascos abertos nas montanhas havia se
contaminadocontaminado
Origem da vidaOrigem da vida
 Argumento de Pasteur: O ar das montanhasArgumento de Pasteur: O ar das montanhas
continha muito menos “sementes” decontinha muito menos “sementes” de
organismos microscópicos do que o ar daorganismos microscópicos do que o ar da
cidade, onde qualquer frasco aberto sempre secidade, onde qualquer frasco aberto sempre se
contaminavacontaminava
 Na presença de membros da academia,Na presença de membros da academia,
quebrou o gargalo de alguns frascos, expondoquebrou o gargalo de alguns frascos, expondo
os caldos ao ar da cidade; 3 dias depois, todosos caldos ao ar da cidade; 3 dias depois, todos
os frascos haviam sido contaminadosos frascos haviam sido contaminados
 Comissão julgadora solicitou mais provasComissão julgadora solicitou mais provas
Origem da vidaOrigem da vida
 Os frascos com pescoço de cisne: novo experimentoOs frascos com pescoço de cisne: novo experimento
 Pasteur amoleceu os gargalos no fogo, esticando-os ePasteur amoleceu os gargalos no fogo, esticando-os e
curvando-os em forma de pescoço de cisne; em seguidacurvando-os em forma de pescoço de cisne; em seguida
ferveu os caldos até que saísse vapor pela extremidadeferveu os caldos até que saísse vapor pela extremidade
dos gargalosdos gargalos
 À medida que esfriava, o ar penetrava pelo gargalo, masÀ medida que esfriava, o ar penetrava pelo gargalo, mas
as partículas do ar ficavam retidas nas paredes doas partículas do ar ficavam retidas nas paredes do
gargalo em forma de pescoço; Nenhum frasco segargalo em forma de pescoço; Nenhum frasco se
contaminoucontaminou
 Derrubada definitiva da hipótese da geração espontâneaDerrubada definitiva da hipótese da geração espontânea
O QUE FAZ DE UM PLANETA TER VIDA?O QUE FAZ DE UM PLANETA TER VIDA?
Características que permitem a existência deCaracterísticas que permitem a existência de
vida em um planeta:vida em um planeta:
Distância ao Sol
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Será que existe água nos outros Planetas?Será que existe água nos outros Planetas?
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Se tem água porquê não tem vida nesses planetas?Se tem água porquê não tem vida nesses planetas?
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O Big Bang foi quem deu origem a expansão doO Big Bang foi quem deu origem a expansão do
universo a partir de seu estado inicial de altauniverso a partir de seu estado inicial de alta
compressãocompressão, numa, numa explosãoexplosão repentina, o resultado foirepentina, o resultado foi
uma violentíssima explosão que deu origem aosuma violentíssima explosão que deu origem aos
planetas, estrelas e etc.planetas, estrelas e etc.
Uma pequena história...Uma pequena história...
Panspermia e Evolução QuímicaPanspermia e Evolução Química
A queda definitiva da teoria da geraçãoA queda definitiva da teoria da geração
espontânea levou a uma nova questão:espontânea levou a uma nova questão:
Como surgiram os seres vivos na Terra?Como surgiram os seres vivos na Terra?
A ciência admite 2 hipóteses:A ciência admite 2 hipóteses:
- PanspermiaPanspermia
- Evolução QuímicaEvolução Química
TEORIAS MODERNAS SOBRE A ORIGEM DA VIDA
1.Panspermia
“ A vida na Terra teve origem a partir de compostos
precursores da vida, provenientes de outros locais do
cosmos.”
2. Teoria da Evolução Química ou Molecular
“ A vida é resultado de um processo em que as
substâncias inorgânicas deram origem a
substâncias orgânicas simples.”
Aminoácidos - Açucares - Bases Nitrogenadas - Ácidos
Graxos
Proteínas Carboidratos Ácidos Nucléicos Lipídios
Evolução QuímicaEvolução Química
Retomada e apoiada em 1920Retomada e apoiada em 1920
por:por: Oparin e HaldaneOparin e Haldane
A vida é resultado de um processo deA vida é resultado de um processo de
evolução química.evolução química.
Oparin e Haldane
Compostos
inorgânicos
Moléculas
orgânicas
simples
(ex: aas)
Moléculas
orgânicas
complexas
(ex: PTNs)
Estrtuturas com
capacidade de
autoduplicação
e metabolismo
Condições da Terra PrimitivaCondições da Terra Primitiva
 Temperatura altíssimaTemperatura altíssima
(fusão de rochas)(fusão de rochas)
 Bombardeamento deBombardeamento de
asteróides (mais calor easteróides (mais calor e
massa na Terra;massa na Terra;
descobertas recentesdescobertas recentes
sugerem que água e Csugerem que água e C
também chegaramtambém chegaram
assim)assim)
Condições da Terra PrimitivaCondições da Terra Primitiva
 TempestadesTempestades
torrenciais (dezenas detorrenciais (dezenas de
milhões de anos)milhões de anos)
 Resfriamento eResfriamento e
acumulo da águaacumulo da água
liquida na crostaliquida na crosta
(oceanos).(oceanos).
O experimento de MillerO experimento de Miller
 Em 1953 Miller eEm 1953 Miller e
Urey construíramUrey construíram
um aparelhoum aparelho
tentando recriartentando recriar
as condições daas condições da
Terra primitiva.Terra primitiva.
(raios das
tempestades)
(resfriamento
nas altitudes)
(formação de
vapor d’água)
(formação dos
oceanos)
O experimento de MillerO experimento de Miller
 Após uma semana, testesApós uma semana, testes
revelaram a presença de:revelaram a presença de:
aminoácidos, ácidos graxos,aminoácidos, ácidos graxos,
uréia, e gases (CO, COuréia, e gases (CO, CO22 e Ne N22).).
 Porém dados recentes dizemPorém dados recentes dizem
que a atmosfera não eraque a atmosfera não era
redutora, impossibilitando aredutora, impossibilitando a
formação de alguns compostos.formação de alguns compostos.
 Em 1969, caíram meteoritos naEm 1969, caíram meteoritos na
Austrália com aminoácidos.Austrália com aminoácidos.
Como esses ingredientes deramComo esses ingredientes deram
origem aos seres vivos?origem aos seres vivos?
 Nos seres vivos atuais, os processosNos seres vivos atuais, os processos
químicos que caracterizam a vida ocorremquímicos que caracterizam a vida ocorrem
sempre no interior de células.sempre no interior de células.
 Sistemas com
membrana
foram etapa
fundametal
para origem
da vida.
Coacervados (Oparin) eCoacervados (Oparin) e
Microsferas (Fox)Microsferas (Fox)
 Oparin viu que a mistura de proteínas eOparin viu que a mistura de proteínas e
substâncias orgânicas produzsubstâncias orgânicas produz
aglomerados de moléculas orgânicasaglomerados de moléculas orgânicas
envoltos numa película de água,envoltos numa película de água,
chamadoschamados COACERVADOSCOACERVADOS..
 Fox aqueceu aminoácidos e adicionouFox aqueceu aminoácidos e adicionou
água levemente salgada e observouágua levemente salgada e observou
glóbulos delimitados por membranasglóbulos delimitados por membranas
proteicas, chamadosproteicas, chamados MICROSFERASMICROSFERAS..
E a reprodução?E a reprodução?
 Teste de laboratoriais sustentaram aTeste de laboratoriais sustentaram a
hipótese de que ohipótese de que o RNARNA foi o primeirofoi o primeiro
material genético das células quandomaterial genético das células quando
pode ser sintetizado abioticamente.pode ser sintetizado abioticamente.
 Na década de 1980 CechNa década de 1980 Cech et alet al. ganharam. ganharam
prêmio Nobel por descobrir a participaçãoprêmio Nobel por descobrir a participação
da RIBOZIMAS em reações importantes,da RIBOZIMAS em reações importantes,
como união de aminoácidoscomo união de aminoácidos
Processos energéticosProcessos energéticos
Hipótese HeterotróficaHipótese Heterotrófica
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 Moléculas orgânicas acumuladas eramMoléculas orgânicas acumuladas eram
fonte de alimento.fonte de alimento.
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próprio alimentopróprio alimento
 O processo hetrotrófico mais simplesO processo hetrotrófico mais simples
seria aseria a fermentaçãofermentação..
Os primeiros seres vivos eramOs primeiros seres vivos eram
heterótrofosheterótrofos
O Oxigênio
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OO33 (Que retém as radiações)
O que permitiu com o oxigênio ...
Aos seres marinhos colonizarem e evoluírem em ambiente terrestre devidoAos seres marinhos colonizarem e evoluírem em ambiente terrestre devido
a proteção da camada de ozônio. (a proteção da camada de ozônio. (veja que o ozônio se forma a partir do oxigveja que o ozônio se forma a partir do oxig
Porquê ?
Porque a camada de ozono filtra os raios UV, logo não destroemPorque a camada de ozono filtra os raios UV, logo não destroem
as células.as células.
Como existia alimento nos mares os 1° seres vivosComo existia alimento nos mares os 1° seres vivos
eram heterótrofos, só quando essas proteínaseram heterótrofos, só quando essas proteínas
começaram a acabar é que surgiram, ao acaso, oscomeçaram a acabar é que surgiram, ao acaso, os
seres autótrofos que a partir deles foi liberado oseres autótrofos que a partir deles foi liberado o
oxigênio na atmosfera e o que será queoxigênio na atmosfera e o que será que
aconteceu ?aconteceu ?
Processos energéticosProcessos energéticos
Hipótese AutotróficaHipótese Autotrófica
 Não haveria moléculas orgânicasNão haveria moléculas orgânicas
suficientes para multiplicação dos seres.suficientes para multiplicação dos seres.
 SeriamSeriam quimiolitoautotróficosquimiolitoautotróficos, fazendo, fazendo
reações químicas com compostosreações químicas com compostos
inorgânicos, como ferro e enxofre.inorgânicos, como ferro e enxofre.
 Descoberta dasDescoberta das arqueasarqueas, que usam gás, que usam gás
sulfídricosulfídrico
FotossínteseFotossíntese
 No início os compostos eram CONo início os compostos eram CO22 e He H22S,S,
depois substituído por Hdepois substituído por H22O.O.
 No início
apenas a
radiação UV
quebrava a
H2O.
 Holocausto
do oxigênio.
Respiração AeróbicaRespiração Aeróbica
 SistemasSistemas
químicosquímicos
antioxidantesantioxidantes
 Uso do poderUso do poder
oxidanteoxidante
 OzônioOzônio
Evolução e diversificação da vidaEvolução e diversificação da vida
 Origem da célula eucarióticaOrigem da célula eucariótica
Os primeiros seres deviam ser muitos simples,Os primeiros seres deviam ser muitos simples,
semelhantes às arqueas ( procariota).semelhantes às arqueas ( procariota).
Os compartimentos membranosos da célulaOs compartimentos membranosos da célula
eucariota surgiu por invaginação da membranaeucariota surgiu por invaginação da membrana
plasmática – aumento da superfície de contato daplasmática – aumento da superfície de contato da
célula com o ambiente, facilitando as trocas decélula com o ambiente, facilitando as trocas de
substâncias.substâncias.
 Hipótese endossimbióticaHipótese endossimbiótica
.. Origem das mitocôndrias e dos cloroplastosOrigem das mitocôndrias e dos cloroplastos
Evidências:Evidências:
. Dupla membrana;. Dupla membrana;
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Peso molecular.Peso molecular.
 Origem da multicelularidadeOrigem da multicelularidade
.. Células resultantes da multiplicação de umaCélulas resultantes da multiplicação de uma
célula inicial passam a viver juntas e dividir ascélula inicial passam a viver juntas e dividir as
tarefas de sobrevivência, constituindo tecidos etarefas de sobrevivência, constituindo tecidos e
órgãos.órgãos.
Como surgiu o 1° ser vivo?Como surgiu o 1° ser vivo?
A vida surge há cerca de 3,5 bilhões de anos quando o planeta tem uma
composição e atmosfera bem diferentes das atuais. A atmosfera do planeta não
continha oxigênio livre. Era contudo rica em metano (CH4), amônia (NH3), hidroênio
(H2) e vapor de água (H2O). A temperatura ambiente era muito alta e a atmosfera
seria constantemente cortada por raios ultravioleta e por centelhas elétricas. Estas
condições especiais, teriam provocados alterações nos gases da atmosfera. Estas
moléculas se combinaram originando compostos orgânicos de estrutura mais
complexa, como os aminoácidos.
Fatos importantes a serem lembrados:Fatos importantes a serem lembrados:
As proteínas se acumularam nos mares primitivos, por isso,As proteínas se acumularam nos mares primitivos, por isso,
existia alimento em abundância.existia alimento em abundância.
Não existia oxigênio na atmosfera primitiva e, sim metano (CH4),Não existia oxigênio na atmosfera primitiva e, sim metano (CH4),
amônia (NH3), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O).amônia (NH3), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O).
Intensa incidencia de radiação solar – falta da camada de ozônioIntensa incidencia de radiação solar – falta da camada de ozônio
(O3).(O3).
Os aminoácidos reagiram entre eles e teriam formado as primeiras proteínas, que
se acumularam nos mares primitivos. As primeiras formas de vida surgem nesta
"sopa" de proteínas resultante de complexas reações químicas e de radiação de
raios ultra-violetas. As moléculas protéicas existentes na água se agregam na
forma de coacervados (complexos de proteína). Essas estruturas, apesar de não
serem vivas, têm propriedades que podem se unir, formando outro coacervado
mais complexo.
Por que a vida surgiu naPor que a vida surgiu na
Água ?Água ?
 Experimentos de Miller e Urey
CH4 – NH3 – H2 –H2O
ou Moléculas orgânicas
CO2 – CO – CH4 – N2
PRIMEIROS SERES VIVOS
1.Hipótese heterotrófica – Fermentação
2.Hipótese autotrófica – Quimiolitotrófico (FeS, H2S)
Evolução metabólica
Fotossíntese - H2S / CO2
Cianobactérias – CO2 / H2O “Holocausto do Oxigênio”
Respiração aeróbia
Evolução Celular
Arqueobactérias Células Procarióticas Células Eucarióticas
VIDA E AS CARACTERÍSTICAS DOS SERES VIVOS
1.O que é vida ?
“ A vida caracteriza-se pela auto replicação,
mobilidade e troca de matéria e energia com o meio
ambiente”
2. Características dos Seres Vivos
Composição química definida
ÁTOMOS - BIOMOLÉCULAS
C, H, O, N, P
e S
Proteínas, Glicídios,
Lipídios, Ácidos
Nucléicos
 Organização
Células Procariontes
Unicelulares
Eucarióticas
Pluricelulares
Metabolismo
Produção e degradação de substâncias Anabolismo
Catabolismo
Reação e Movimento
Crescimento Aumento celular
Aumento Nr de
Células
Reprodução Assexuada
Sexuada Autofecundação
Fecundação
cruzada
 Hereditariedade Material Genético
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Origem da vida

  • 2. Origem da vidaOrigem da vida  Até meados do séc. XIX, acreditava-seAté meados do séc. XIX, acreditava-se que seres podiam surgirque seres podiam surgir espontaneamente da matéria não-viva.espontaneamente da matéria não-viva.  Hoje, sabe-se que um ser vivo surgeHoje, sabe-se que um ser vivo surge somente através dasomente através da reproduçãoreprodução..  BiogêneseBiogênese versusversus abiogêneseabiogênese
  • 3. Origem da vidaOrigem da vida  Defensores daDefensores da abiogênese –abiogênese – “Geração“Geração Espontânea “Espontânea “  HelmontHelmont  NeedhamNeedham  AristótelesAristóteles  William HarveyWilliam Harvey  Isaac NewtonIsaac Newton  René DescartesRené Descartes  Críticos daCríticos da abiogêneseabiogênese  RediRedi  JoblotJoblot  SpallanzaniSpallanzani  Louis PasteurLouis Pasteur
  • 4. Origem da vidaOrigem da vida Jan Baptista van Helmont (1577-1644) – Séc. XVIIJan Baptista van Helmont (1577-1644) – Séc. XVII ““Receitas de como se obter um ser vivo” –Receitas de como se obter um ser vivo” – Princípio da Força Vital ou Princípio AtivoPrincípio da Força Vital ou Princípio Ativo ““(...)coloca-se, num canto sossegado e pouco(...)coloca-se, num canto sossegado e pouco iluminado, camisas sujas. Sobre elas espalham-iluminado, camisas sujas. Sobre elas espalham- se grãos de trigo, e o resultado será que, emse grãos de trigo, e o resultado será que, em 21 dias, surgirão ratos.”21 dias, surgirão ratos.”
  • 5. Origem da vidaOrigem da vida Francesco Redi(1626-1697) – Séc. XVIIFrancesco Redi(1626-1697) – Séc. XVII (T. Biogenético)(T. Biogenético)  Um dos primeiros a empregar o método experimentalUm dos primeiros a empregar o método experimental  Uma das principais evidências da abiogênese era oUma das principais evidências da abiogênese era o aparecimento “espontâneo” de “vermes” em carne podreaparecimento “espontâneo” de “vermes” em carne podre  Hipótese de Redi: “Os seres vermiformes que surgemHipótese de Redi: “Os seres vermiformes que surgem na carne em putrefação sãona carne em putrefação são larvaslarvas, um estágio do ciclo, um estágio do ciclo de vida das moscas. As larvas devem surgir de ovosde vida das moscas. As larvas devem surgir de ovos colocados por moscas, e não por geração espontânea acolocados por moscas, e não por geração espontânea a partir da putrefação da carne”partir da putrefação da carne”
  • 6. O primeiro jarro (A) ficou aberto. Logo, observou as moscas pousando na carne e depositando seus ovos. Em pouco tempo, a carne estava cheia de vermes. O segundo jarro (B) foi bem fechado. Como na experiência anterior, o jarro não atraiu as moscas e não surgiram vermes na carne. O terceiro jarro (C) foi coberto com um pano, que permitia a passagem do ar. As moscas foram atraídas pelo cheiro da carne. Como não conseguiram penetrar no jarro, depositaram seus ovos no pano. Em pouco tempo, havia vermes movendo- se sobre o pano, mas nenhum chegou a ter contato com a carne. Embora bem elaborada e convincente, a experiência de Redi não acabou com as dúvidas sobre a possibilidade da geração espontânea. No entanto, foi a base para a construção de despensas para estocagem de alimentos, onde telas impedem a entrada de insetos.
  • 7. Origem da vidaOrigem da vida  Meados do século XVII: descoberta dos micróbios –Meados do século XVII: descoberta dos micróbios – descobeta do microscópio ópticodescobeta do microscópio óptico ((Antonie vanAntonie van LeeuwenhoekLeeuwenhoek).).  Reanimação da hipótese da geração espontânea.Reanimação da hipótese da geração espontânea.  Os abiogenistas achavam que seres tão pequenos eOs abiogenistas achavam que seres tão pequenos e simples como os micróbios não se reproduziam,simples como os micróbios não se reproduziam, surgindo por geração espontânea.surgindo por geração espontânea.
  • 8. Origem da vidaOrigem da vida Louis Joblot (1645-1723) –Louis Joblot (1645-1723) – Teórico BiogenéticoTeórico Biogenético  Em 1711, ferveu um caldo nutritivo à base de carne eEm 1711, ferveu um caldo nutritivo à base de carne e repartiu-o entre duas séries de frascos: uns abertos erepartiu-o entre duas séries de frascos: uns abertos e outros tampados com pergaminho.outros tampados com pergaminho.  Após alguns dias, os frascos abertos estavam repletosApós alguns dias, os frascos abertos estavam repletos de micróbios, enquanto os frascos tampadosde micróbios, enquanto os frascos tampados continuavam inalterados.continuavam inalterados.  Conclusão de Joblot: Os micróbios surgiam deConclusão de Joblot: Os micróbios surgiam de “sementes” provenientes do ar, e não por geração“sementes” provenientes do ar, e não por geração espontânea a partir do caldo.espontânea a partir do caldo.
  • 9. Origem da vidaOrigem da vida John Needham (1713-1781)John Needham (1713-1781)  Hipótese da geração espontânea ganha novo impulsoHipótese da geração espontânea ganha novo impulso  Colocou caldo nutritivo em diversos frascos, fervendo-osColocou caldo nutritivo em diversos frascos, fervendo-os por 30 min. e tampou os frascos com rolhaspor 30 min. e tampou os frascos com rolhas  Depois de alguns dias, os caldos estavam repletos deDepois de alguns dias, os caldos estavam repletos de micróbios.micróbios. Argumentou então que os seres presentesArgumentou então que os seres presentes nos caldos surgiram por geração espontânea. Ação denos caldos surgiram por geração espontânea. Ação de Força Vital.Força Vital.
  • 10. Origem da vidaOrigem da vida Lazzaro Spallanzani (1729-1799) –Lazzaro Spallanzani (1729-1799) – T. BiogenéticoT. Biogenético  Realizou experimentos semelhantes aos deRealizou experimentos semelhantes aos de Needham, mas obteve resultados diferentesNeedham, mas obteve resultados diferentes  As infusões preparadas por Spallanzani,As infusões preparadas por Spallanzani, muito bem fervidas e cuidadosamentemuito bem fervidas e cuidadosamente arrolhadas, continuaram livre de micróbios.arrolhadas, continuaram livre de micróbios.
  • 11.
  • 12. Origem da vidaOrigem da vida  NeedhamNeedham versusversus SpallanzaniSpallanzani  Argumento de Spallanzani: Needham não ferveu o caldoArgumento de Spallanzani: Needham não ferveu o caldo por tempo suficiente ou não vedou os frascos de formapor tempo suficiente ou não vedou os frascos de forma eficienteeficiente  Resposta de Needham: A fervura por tempo prolongadoResposta de Needham: A fervura por tempo prolongado destruía a “destruía a “força vitalforça vital” presente no caldo” presente no caldo  François Appert: Aproveitou as experiências deFrançois Appert: Aproveitou as experiências de Spallanzani e inventou a indústria de enlatados.Spallanzani e inventou a indústria de enlatados.
  • 13. Origem da vidaOrigem da vida  Em fins do século XVIII: descoberta doEm fins do século XVIII: descoberta do gás oxigênio e seu papel essencial à vidagás oxigênio e seu papel essencial à vida  Novo ponto de apoio para osNovo ponto de apoio para os abiogenistas, que argumentavam que oabiogenistas, que argumentavam que o aquecimento prolongado e a vedaçãoaquecimento prolongado e a vedação hermética excluíam o oxigênio necessáriohermética excluíam o oxigênio necessário à geração espontânea e à sobrevivênciaà geração espontânea e à sobrevivência dos seres.dos seres.
  • 14. Origem da vidaOrigem da vida  Nova disputa travada entre biogenistas e abiogenistasNova disputa travada entre biogenistas e abiogenistas  Abiogenistas: A presença de ar fresco era fundamentalAbiogenistas: A presença de ar fresco era fundamental para a geração espontânea da vidapara a geração espontânea da vida  Biogenistas: O ar era a fonte de contaminação dosBiogenistas: O ar era a fonte de contaminação dos caldoscaldos  Academia Francesa de Ciências: prêmio para quemAcademia Francesa de Ciências: prêmio para quem apresentasse um experimento definitivo sobre essaapresentasse um experimento definitivo sobre essa questãoquestão
  • 15. Origem da vidaOrigem da vida Louis Pasteur(1822-1895)Louis Pasteur(1822-1895)  Experiência nos Alpes – Pasteur Levou frascos de vidroExperiência nos Alpes – Pasteur Levou frascos de vidro fechados completamente contendo caldo nutritivo até asfechados completamente contendo caldo nutritivo até as altitudes dos Alpesaltitudes dos Alpes  Abriu os frascos para que os caldos ficassem expostosAbriu os frascos para que os caldos ficassem expostos ao ar das montanhas; depois, foram novamenteao ar das montanhas; depois, foram novamente derretidos e fechadosderretidos e fechados  De volta ao laboratório, verificou que apenas um 1 dosDe volta ao laboratório, verificou que apenas um 1 dos vinte frascos abertos nas montanhas havia sevinte frascos abertos nas montanhas havia se contaminadocontaminado
  • 16. Origem da vidaOrigem da vida  Argumento de Pasteur: O ar das montanhasArgumento de Pasteur: O ar das montanhas continha muito menos “sementes” decontinha muito menos “sementes” de organismos microscópicos do que o ar daorganismos microscópicos do que o ar da cidade, onde qualquer frasco aberto sempre secidade, onde qualquer frasco aberto sempre se contaminavacontaminava  Na presença de membros da academia,Na presença de membros da academia, quebrou o gargalo de alguns frascos, expondoquebrou o gargalo de alguns frascos, expondo os caldos ao ar da cidade; 3 dias depois, todosos caldos ao ar da cidade; 3 dias depois, todos os frascos haviam sido contaminadosos frascos haviam sido contaminados  Comissão julgadora solicitou mais provasComissão julgadora solicitou mais provas
  • 17. Origem da vidaOrigem da vida  Os frascos com pescoço de cisne: novo experimentoOs frascos com pescoço de cisne: novo experimento  Pasteur amoleceu os gargalos no fogo, esticando-os ePasteur amoleceu os gargalos no fogo, esticando-os e curvando-os em forma de pescoço de cisne; em seguidacurvando-os em forma de pescoço de cisne; em seguida ferveu os caldos até que saísse vapor pela extremidadeferveu os caldos até que saísse vapor pela extremidade dos gargalosdos gargalos  À medida que esfriava, o ar penetrava pelo gargalo, masÀ medida que esfriava, o ar penetrava pelo gargalo, mas as partículas do ar ficavam retidas nas paredes doas partículas do ar ficavam retidas nas paredes do gargalo em forma de pescoço; Nenhum frasco segargalo em forma de pescoço; Nenhum frasco se contaminoucontaminou  Derrubada definitiva da hipótese da geração espontâneaDerrubada definitiva da hipótese da geração espontânea
  • 18.
  • 19. O QUE FAZ DE UM PLANETA TER VIDA?O QUE FAZ DE UM PLANETA TER VIDA?
  • 20. Características que permitem a existência deCaracterísticas que permitem a existência de vida em um planeta:vida em um planeta: Distância ao Sol Existência de Atmosfera Água Líquida Aparecimento e manutenção de vida Temperatura
  • 21. Será que existe água nos outros Planetas?Será que existe água nos outros Planetas? Júpiter Sob a forma de gelo Vênus Sob a forma de vapor, (ácidos corrosivos) Se tem água porquê não tem vida nesses planetas?Se tem água porquê não tem vida nesses planetas? Falta água no estado líquido!Falta água no estado líquido!
  • 22. O Big Bang foi quem deu origem a expansão doO Big Bang foi quem deu origem a expansão do universo a partir de seu estado inicial de altauniverso a partir de seu estado inicial de alta compressãocompressão, numa, numa explosãoexplosão repentina, o resultado foirepentina, o resultado foi uma violentíssima explosão que deu origem aosuma violentíssima explosão que deu origem aos planetas, estrelas e etc.planetas, estrelas e etc. Uma pequena história...Uma pequena história...
  • 23. Panspermia e Evolução QuímicaPanspermia e Evolução Química A queda definitiva da teoria da geraçãoA queda definitiva da teoria da geração espontânea levou a uma nova questão:espontânea levou a uma nova questão: Como surgiram os seres vivos na Terra?Como surgiram os seres vivos na Terra? A ciência admite 2 hipóteses:A ciência admite 2 hipóteses: - PanspermiaPanspermia - Evolução QuímicaEvolução Química
  • 24. TEORIAS MODERNAS SOBRE A ORIGEM DA VIDA 1.Panspermia “ A vida na Terra teve origem a partir de compostos precursores da vida, provenientes de outros locais do cosmos.”
  • 25. 2. Teoria da Evolução Química ou Molecular “ A vida é resultado de um processo em que as substâncias inorgânicas deram origem a substâncias orgânicas simples.” Aminoácidos - Açucares - Bases Nitrogenadas - Ácidos Graxos Proteínas Carboidratos Ácidos Nucléicos Lipídios
  • 26. Evolução QuímicaEvolução Química Retomada e apoiada em 1920Retomada e apoiada em 1920 por:por: Oparin e HaldaneOparin e Haldane A vida é resultado de um processo deA vida é resultado de um processo de evolução química.evolução química. Oparin e Haldane Compostos inorgânicos Moléculas orgânicas simples (ex: aas) Moléculas orgânicas complexas (ex: PTNs) Estrtuturas com capacidade de autoduplicação e metabolismo
  • 27. Condições da Terra PrimitivaCondições da Terra Primitiva  Temperatura altíssimaTemperatura altíssima (fusão de rochas)(fusão de rochas)  Bombardeamento deBombardeamento de asteróides (mais calor easteróides (mais calor e massa na Terra;massa na Terra; descobertas recentesdescobertas recentes sugerem que água e Csugerem que água e C também chegaramtambém chegaram assim)assim)
  • 28. Condições da Terra PrimitivaCondições da Terra Primitiva  TempestadesTempestades torrenciais (dezenas detorrenciais (dezenas de milhões de anos)milhões de anos)  Resfriamento eResfriamento e acumulo da águaacumulo da água liquida na crostaliquida na crosta (oceanos).(oceanos).
  • 29. O experimento de MillerO experimento de Miller  Em 1953 Miller eEm 1953 Miller e Urey construíramUrey construíram um aparelhoum aparelho tentando recriartentando recriar as condições daas condições da Terra primitiva.Terra primitiva. (raios das tempestades) (resfriamento nas altitudes) (formação de vapor d’água) (formação dos oceanos)
  • 30. O experimento de MillerO experimento de Miller  Após uma semana, testesApós uma semana, testes revelaram a presença de:revelaram a presença de: aminoácidos, ácidos graxos,aminoácidos, ácidos graxos, uréia, e gases (CO, COuréia, e gases (CO, CO22 e Ne N22).).  Porém dados recentes dizemPorém dados recentes dizem que a atmosfera não eraque a atmosfera não era redutora, impossibilitando aredutora, impossibilitando a formação de alguns compostos.formação de alguns compostos.  Em 1969, caíram meteoritos naEm 1969, caíram meteoritos na Austrália com aminoácidos.Austrália com aminoácidos.
  • 31. Como esses ingredientes deramComo esses ingredientes deram origem aos seres vivos?origem aos seres vivos?  Nos seres vivos atuais, os processosNos seres vivos atuais, os processos químicos que caracterizam a vida ocorremquímicos que caracterizam a vida ocorrem sempre no interior de células.sempre no interior de células.  Sistemas com membrana foram etapa fundametal para origem da vida.
  • 32. Coacervados (Oparin) eCoacervados (Oparin) e Microsferas (Fox)Microsferas (Fox)  Oparin viu que a mistura de proteínas eOparin viu que a mistura de proteínas e substâncias orgânicas produzsubstâncias orgânicas produz aglomerados de moléculas orgânicasaglomerados de moléculas orgânicas envoltos numa película de água,envoltos numa película de água, chamadoschamados COACERVADOSCOACERVADOS..  Fox aqueceu aminoácidos e adicionouFox aqueceu aminoácidos e adicionou água levemente salgada e observouágua levemente salgada e observou glóbulos delimitados por membranasglóbulos delimitados por membranas proteicas, chamadosproteicas, chamados MICROSFERASMICROSFERAS..
  • 33. E a reprodução?E a reprodução?  Teste de laboratoriais sustentaram aTeste de laboratoriais sustentaram a hipótese de que ohipótese de que o RNARNA foi o primeirofoi o primeiro material genético das células quandomaterial genético das células quando pode ser sintetizado abioticamente.pode ser sintetizado abioticamente.  Na década de 1980 CechNa década de 1980 Cech et alet al. ganharam. ganharam prêmio Nobel por descobrir a participaçãoprêmio Nobel por descobrir a participação da RIBOZIMAS em reações importantes,da RIBOZIMAS em reações importantes, como união de aminoácidoscomo união de aminoácidos
  • 34. Processos energéticosProcessos energéticos Hipótese HeterotróficaHipótese Heterotrófica ARGUMENTOS:ARGUMENTOS:  Moléculas orgânicas acumuladas eramMoléculas orgânicas acumuladas eram fonte de alimento.fonte de alimento.  Eram simples e incapazes de produzir oEram simples e incapazes de produzir o próprio alimentopróprio alimento  O processo hetrotrófico mais simplesO processo hetrotrófico mais simples seria aseria a fermentaçãofermentação..
  • 35. Os primeiros seres vivos eramOs primeiros seres vivos eram heterótrofosheterótrofos O Oxigênio OO22 Formou o Ozônio OO33 (Que retém as radiações) O que permitiu com o oxigênio ... Aos seres marinhos colonizarem e evoluírem em ambiente terrestre devidoAos seres marinhos colonizarem e evoluírem em ambiente terrestre devido a proteção da camada de ozônio. (a proteção da camada de ozônio. (veja que o ozônio se forma a partir do oxigveja que o ozônio se forma a partir do oxig Porquê ? Porque a camada de ozono filtra os raios UV, logo não destroemPorque a camada de ozono filtra os raios UV, logo não destroem as células.as células. Como existia alimento nos mares os 1° seres vivosComo existia alimento nos mares os 1° seres vivos eram heterótrofos, só quando essas proteínaseram heterótrofos, só quando essas proteínas começaram a acabar é que surgiram, ao acaso, oscomeçaram a acabar é que surgiram, ao acaso, os seres autótrofos que a partir deles foi liberado oseres autótrofos que a partir deles foi liberado o oxigênio na atmosfera e o que será queoxigênio na atmosfera e o que será que aconteceu ?aconteceu ?
  • 36. Processos energéticosProcessos energéticos Hipótese AutotróficaHipótese Autotrófica  Não haveria moléculas orgânicasNão haveria moléculas orgânicas suficientes para multiplicação dos seres.suficientes para multiplicação dos seres.  SeriamSeriam quimiolitoautotróficosquimiolitoautotróficos, fazendo, fazendo reações químicas com compostosreações químicas com compostos inorgânicos, como ferro e enxofre.inorgânicos, como ferro e enxofre.  Descoberta dasDescoberta das arqueasarqueas, que usam gás, que usam gás sulfídricosulfídrico
  • 37. FotossínteseFotossíntese  No início os compostos eram CONo início os compostos eram CO22 e He H22S,S, depois substituído por Hdepois substituído por H22O.O.  No início apenas a radiação UV quebrava a H2O.  Holocausto do oxigênio.
  • 38. Respiração AeróbicaRespiração Aeróbica  SistemasSistemas químicosquímicos antioxidantesantioxidantes  Uso do poderUso do poder oxidanteoxidante  OzônioOzônio
  • 39. Evolução e diversificação da vidaEvolução e diversificação da vida  Origem da célula eucarióticaOrigem da célula eucariótica Os primeiros seres deviam ser muitos simples,Os primeiros seres deviam ser muitos simples, semelhantes às arqueas ( procariota).semelhantes às arqueas ( procariota).
  • 40. Os compartimentos membranosos da célulaOs compartimentos membranosos da célula eucariota surgiu por invaginação da membranaeucariota surgiu por invaginação da membrana plasmática – aumento da superfície de contato daplasmática – aumento da superfície de contato da célula com o ambiente, facilitando as trocas decélula com o ambiente, facilitando as trocas de substâncias.substâncias.
  • 41.  Hipótese endossimbióticaHipótese endossimbiótica .. Origem das mitocôndrias e dos cloroplastosOrigem das mitocôndrias e dos cloroplastos Evidências:Evidências: . Dupla membrana;. Dupla membrana; . DNA próprio;. DNA próprio; . Ribossomos de pequeno. Ribossomos de pequeno Peso molecular.Peso molecular.
  • 42.  Origem da multicelularidadeOrigem da multicelularidade .. Células resultantes da multiplicação de umaCélulas resultantes da multiplicação de uma célula inicial passam a viver juntas e dividir ascélula inicial passam a viver juntas e dividir as tarefas de sobrevivência, constituindo tecidos etarefas de sobrevivência, constituindo tecidos e órgãos.órgãos.
  • 43.
  • 44. Como surgiu o 1° ser vivo?Como surgiu o 1° ser vivo? A vida surge há cerca de 3,5 bilhões de anos quando o planeta tem uma composição e atmosfera bem diferentes das atuais. A atmosfera do planeta não continha oxigênio livre. Era contudo rica em metano (CH4), amônia (NH3), hidroênio (H2) e vapor de água (H2O). A temperatura ambiente era muito alta e a atmosfera seria constantemente cortada por raios ultravioleta e por centelhas elétricas. Estas condições especiais, teriam provocados alterações nos gases da atmosfera. Estas moléculas se combinaram originando compostos orgânicos de estrutura mais complexa, como os aminoácidos.
  • 45. Fatos importantes a serem lembrados:Fatos importantes a serem lembrados: As proteínas se acumularam nos mares primitivos, por isso,As proteínas se acumularam nos mares primitivos, por isso, existia alimento em abundância.existia alimento em abundância. Não existia oxigênio na atmosfera primitiva e, sim metano (CH4),Não existia oxigênio na atmosfera primitiva e, sim metano (CH4), amônia (NH3), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O).amônia (NH3), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O). Intensa incidencia de radiação solar – falta da camada de ozônioIntensa incidencia de radiação solar – falta da camada de ozônio (O3).(O3). Os aminoácidos reagiram entre eles e teriam formado as primeiras proteínas, que se acumularam nos mares primitivos. As primeiras formas de vida surgem nesta "sopa" de proteínas resultante de complexas reações químicas e de radiação de raios ultra-violetas. As moléculas protéicas existentes na água se agregam na forma de coacervados (complexos de proteína). Essas estruturas, apesar de não serem vivas, têm propriedades que podem se unir, formando outro coacervado mais complexo.
  • 46. Por que a vida surgiu naPor que a vida surgiu na Água ?Água ?
  • 47.  Experimentos de Miller e Urey CH4 – NH3 – H2 –H2O ou Moléculas orgânicas CO2 – CO – CH4 – N2
  • 48. PRIMEIROS SERES VIVOS 1.Hipótese heterotrófica – Fermentação 2.Hipótese autotrófica – Quimiolitotrófico (FeS, H2S) Evolução metabólica Fotossíntese - H2S / CO2 Cianobactérias – CO2 / H2O “Holocausto do Oxigênio” Respiração aeróbia Evolução Celular Arqueobactérias Células Procarióticas Células Eucarióticas
  • 49. VIDA E AS CARACTERÍSTICAS DOS SERES VIVOS 1.O que é vida ? “ A vida caracteriza-se pela auto replicação, mobilidade e troca de matéria e energia com o meio ambiente”
  • 50. 2. Características dos Seres Vivos Composição química definida ÁTOMOS - BIOMOLÉCULAS C, H, O, N, P e S Proteínas, Glicídios, Lipídios, Ácidos Nucléicos  Organização Células Procariontes Unicelulares Eucarióticas Pluricelulares
  • 51. Metabolismo Produção e degradação de substâncias Anabolismo Catabolismo Reação e Movimento Crescimento Aumento celular Aumento Nr de Células Reprodução Assexuada Sexuada Autofecundação Fecundação cruzada
  • 52.  Hereditariedade Material Genético DNA ou RNA (Retrovírus)  Variabilidade Genética  Seleção Natural  Adaptação