Origem da vida

2. Origem da vida
• ABIOGÊNESE
⮚Aristóteles
⮚William Harvey
⮚Isaac Newton
⮚René Descartes
⮚Helmont
⮚Needham
• BIOGÊNESE
⮚Redi
⮚Joblot
⮚Spallanzani
⮚Louis Pasteur

3. ABIOGÊNESE
► Aristóteles (384 a 322 a.C.)
►Também denominada Teoria da Geração
espontânea.
►Acreditava que um princípio ativo ou vital teria a
capacidade de transformar a matéria bruta em um
ser vivo.
“Todos os seres vivos originam-se espontaneamente
da matéria bruta.”

4. ABIOGÊNESE
• Jan Baptista van Helmont
“(...)coloca-se, num canto sossegado e pouco iluminado,
camisas sujas. Sobre elas espalham-se grãos de trigo, e o
resultado será que, em 21 dias, surgirão ratos.”

5. BIOGÊNESE
• Francesco Redi - 1668
Um dos primeiros a empregar o método experimental.
Uma das principais evidências da abiogênese era o
aparecimento “espontâneo” de “vermes” em carne
podre.
Hipótese de Redi: “Os seres vermiformes que surgem na
carne em putrefação são larvas, um estágio do ciclo de
vida das moscas. As larvas devem surgir de ovos
colocados por moscas, e não por geração espontânea a
partir da putrefação da carne”.

7. ABIOGÊNESE
• Meados do século XVII: descoberta dos
micróbios.
• Reanimação da hipótese da geração
espontânea.
• Os abiogenistas achavam que seres tão
pequenos e simples como os micróbios não se
reproduziam, surgindo por geração
espontânea.

8. BIOGÊNESE
• Louis Joblot (1645-1723)
• Em 1711, ferveu um caldo nutritivo à base de carne e
repartiu-o entre duas séries de frascos: uns abertos e
outros tampados com pergaminho.
• Após alguns dias, os frascos abertos estavam repletos de
micróbios, enquanto os frascos tampados continuavam
inalterados.
• Conclusão de Joblot: Os micróbios surgiam de
“sementes” provenientes do ar, e não por geração
espontânea a partir do caldo.

9. • .

10. ABIOGÊNESE
• John Needham - 1745
• Hipótese da geração espontânea ganha novo
impulso
• Colocou caldo nutritivo em diversos frascos,
fervendo-os por 30 min 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.

11. BIOGÊNESE
• Lazzaro Spallanzani - 1770
• 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.

13. ABIOGÊNESE X BIOGÊNESE
• Needham versus Spallanzani
• Argumento de Spallanzani: Needham não ferveu o
caldo por tempo suficiente ou não vedou os frascos
de forma eficiente.
• Resposta de Needham: A fervura por tempo
prolongado destruía a “força vital” presente no
caldo.
• François Appert: Aproveitou as experiências de
Spallanzani e inventou a indústria de enlatados.

14. ABIOGÊNESE
• Em fins do século XVIII: descoberta do gás oxigênio e seu
papel essencial à vida.
• Novo ponto de apoio para os abiogenistas, que
argumentavam que o aquecimento prolongado e a vedação
hermética excluíam o oxigênio necessário à geração
espontânea e à sobrevivência dos seres.

15. ABIOGÊNESE X BIOGÊNESE
• Nova disputa travada entre biogenistas e abiogenistas.
• Abiogenistas: A presença de ar fresco era fundamental
para a geração espontânea da vida.
• Biogenistas: O ar era a fonte de contaminação dos caldos.
• Academia Francesa de Ciências: prêmio para quem
apresentasse um experimento definitivo sobre essa
questão.

16. BIOGÊNESE
• Louis Pasteur - 1860
• 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.

17. • Argumento de Pasteur: O ar das montanhas continha
muito menos “sementes” de organismos
microscópicos do que o ar da cidade, onde qualquer
frasco aberto sempre se contaminava.
• Na presença de membros da academia, quebrou o
gargalo de alguns frascos, expondo os caldos ao ar
da cidade; 3 dias depois, todos os frascos haviam
sido contaminados.
• Comissão julgadora solicitou mais provas.

18. BIOGÊNESE
• Os frascos com pescoço de cisne: novo experimento.
• Pasteur amoleceu os gargalos no fogo, esticando-os e
curvando-os em forma de pescoço de cisne; em
seguida ferveu os caldos até que saísse vapor pela
extremidade dos gargalos.
• À medida que esfriava, o ar penetrava pelo gargalo,
mas as partículas do ar ficavam retidas nas paredes do
gargalo em forma de pescoço; Nenhum frasco se
contaminou.
• Derrubada definitiva da hipótese da geração
espontânea.

20. Três idéias sobre a origem da vida
• Criacionismo
• Panspermia
• Evolução Química de
substâncias não-vivas

21. • CRIACIONISMO: todos os seres vivos foram criados por Deus
e, esses não sofrem mudanças (não evoluem) ao longo dos
tempos (FIXISMO).
• PANSPERMIA: baseada no surgimento da vida em outro
planeta, sendo que os cosmozoários teriam alcançado a
Terra através de meteoritos.
• EVOLUÇÃO MOLECULAR: a vida é resultado de um processo
químico em que compostos orgânicos se combinam
formando moléculas dando origem a estruturas com
capacidade de auto duplicar.

22. Hipótese de Oparin e Haldane
Evolução Química
Oparin , A I (1894-1980)
Haldane, J.B.S (1892-1964)
Os primeiros seres vivos- Moléculas orgânicas
Que teriam se formado na atmosfera primitiva
e depois nos mares a partir de Substâncias inorgânicas.
Metano CH4
Amônia NH3
Hidrogênio H2
Vapor de H2O
Década de 1920- hipóteses semelhantes
Composição química da atmosfera
primitiva

23. Evolução Química de Substâncias Não-vivas
Carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio
Principais constituintes dos seres
vivos
(polissacarídeos, lipídeos e ácidos
nucléicos)
Existem de forma abundante no
ambiente
Diferença entre substâncias brutas e orgânicas:
Forma de organização/ inteiração

24. Oparin e Haldane (1920)
CH4
H2O
NH3
H2

27. Formação do caldo nutritivo

29. COACERVADOS
É um aglomerado de moléculas protéicas
circundadas por uma camada de água;
foram, possivelmente, as formas mais
próximas dos primeiros seres vivos.
.

30. STANLEY MILLER
RECRIOU PROVÁVEL ATMOSFERA
DA TERRA PRIMITIVA (1953)
(COMPROVOU A TEORIA DE OPARIN)
MISTUROU CH4 , NH3 , H2 e H2O
SUBMETIDAS COM DESCARGAS ELÉTRICAS
(SIMULANDO RAIOS) DURANTE 1 SEMANA
(ENCONTROU AMINOÁCIDOS NO LÍQUIDO)

31. Em 1953, Stanley Miller
Colocou num balão de vidro: metano, amônia,
hidrogênio e vapor de água. Submeteu-os a
aquecimento prolongado. Uma centelha elétrica
de alta tensão cortava continuamente o
ambiente onde estavam contidos os gases. Ao
fim de certo tempo, Miller comprovou o
aparecimento de moléculas de aminoácido no
interior do balão, que se acumulavam no tubo
em U.
O experimento de Miller

32. Miller: metano, hidrogênio, amônia e vapor
de água durante 7 dias.
A síntese de aminoácidos, de acordo a hipótese de
Oparin (a partir dos gases da atmosfera, UV e
eletricidade), é possível.

33. Teorias recentes
Atmosfera primitiva:
• Acredita-se que não existia
amônia ou metano, apenas gás
carbônico, nitrogênio,
hidrogênio e vapor de água.
• Novos estudos como o de
Miller, confirmaram que é
possível obter moléculas
orgânicas mesmo com outra
combinação de gases.

34. Teorias recentes
• Peptídeos / AN Argila/ rochas
• Genes: desconhecidos por Oparin
– Readaptação da Hipótese:
• RNA.
• Ribozimas
• Genes livres na argila/água 🡪
endossimbiose com um
coacervado.

35. Fox: mistura seca de aminoácidos
• Acontecem ligações peptídicas:
proteinóides.
• Em solução aquosa os proteinóides se
unem (microsferas).
• Podem crescer e se dividir, mas ainda não
são seres vivos.
• Prova que a síntese de proteinóides
(composto orgânico) é possível.

36. Os primeiros organismos: autótrofos ou
heterótrofos?
Fermentação (alcoólica): glicose álcool etílico + CO2 + energia
Respiração: glicose + oxigênio CO2 + H2O + energia
Fotossíntese: CO2 + H2O + luz (Clorofila) glicose e O2
GLICOSE = NUTRENTE / ALIMENTO
Mecanismo autótrofo
Mecanismo
heterótrofo

37. • Hipótese autotrófica: propõe que o primeiro
ser vivo foi capaz de sintetizar seu próprio
alimento orgânico.
• Hipótese heterotrófica: prevê que os
primeiros organismos se nutriam de material
orgânico já pronto, que retiravam de seu
meio.

38. Hipótese Heterotrófica
Fonte de glicose: coacervados
Nutrição por fermentação
1º organismo= heterótrofo fermentador
Aumenta CO2 na atmosfera
Alimento fica escasso
Surge o primeiro Autotrófo Anaeróbio (FOTOSSITETIZANTE)

39. • Aumenta o nível de O2 na atmosfera.
• Gás tóxico: grande evento de morte em massa.
• Camada de ozônio 🡪Futura conquista do
ambiente seco.
• Surge a RESPIRAÇÃO (aproveita-se o O2 livre para
produção de muita energia a partir de glicose) 🡪
PRIMEIROSORGANISMOS AERÓBIOS.
• Membrana Celular: lipoprotéica.
• Coacervados 🡪Procariontes.

40. Então...
Hipótese Heterotrófica:
Fermentação
(Heterótrofo anaeróbios)
Fotossíntese
(Autótrofo anaeróbios)
Respiração
(Aeróbios)

41. Hipótese Autotrófica
• Local protegido: assoalho dos mares
primitivos: fontes termais submarinas.

42. • Quimiossíntese: oxidação de substâncias
como o gás sulfúrico (H2S) e compostos de
ferro libera energia;
– Energia = compostos orgânicos (como a glicose).
Cianobactérias de fontes
termais (80ºC)
Organismos tubículas sem SD que
dependem das bactérias
quimiossintetizantes mutualisticas

43. Então...
Hipótese Autotrófica:
Quimiossíntese
(Autótrofo anaeróbio)
Fermentação
(Heterótrofo anaeróbios)
Fotossíntese
(Autótrofo anaeróbios)
Respiração
(Aeróbios)

44. (proteínoides)

45. Célula Eucarionte Animal

46. Procariontes originam Eucariontes
Representação esquemática da evolução desde a célula procariótica
à célula eucariótica. A: célula procariótica nua; B e C: estágios
progressivos de hipertrofia da membrana plasmática e de
configuração do núcleo; D: retículo e núcleo constituídos.

47. Teoria Endossimbiótica

48. Endossimbiose
IMPORTANTE:
Mitocôndrias e
Cloroplastos mantém
sua capacidade
reprodutiva.
Mitocôndria: Bactéria
heterotrófica aeróbia
Cloroplasto: Bactéria
fotossintetizante (ou
cianofícea) autotrófica.