Este documento discute as principais teorias sobre a origem da vida na Terra, incluindo: 1) A teoria da abiogênese defendia que a vida poderia surgir espontaneamente da matéria não-viva, mas experimentos como os de Pasteur refutaram essa ideia. 2) A evolução química defende que a vida surgiu a partir de reações químicas complexas entre moléculas orgânicas simples na Terra primitiva, como sugerido por experimentos como o de Miller. 3) A panspermia

1. Teorias de Origem da Vida

2. Origem da vida
 Até
meados do séc. XIX, acreditava-se
que seres podiam surgir
espontaneamente da matéria não-viva.
 Hoje,
sabe-se que um ser vivo surge
somente através da reprodução.
 Biogênese versus abiogênese

3. Origem da vida
 Defensores da  Críticos da
abiogênese – “Geração abiogênese
Espontânea “
 Helmont  Redi
 Needham  Joblot
 Aristóteles  Spallanzani
 William Harvey  Louis Pasteur
 Isaac Newton
 René Descartes

4. Origem da vida
Jan Baptista van Helmont (1577-1644) – Séc. XVII
“Receitas de como se obter um ser vivo” –
Princípio da Força Vital ou Princípio Ativo
“(...)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. Origem da vida
Francesco Redi(1626-1697) – Séc. XVII (T. Biogenético)
 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”

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 vida
 Meadosdo século XVII: descoberta dos micróbios –
descobeta do microscópio óptico (Antonie van
Leeuwenhoek).
 Reanimação da hipótese da geração espontânea.
 Osabiogenistas achavam que seres tão pequenos e
simples como os micróbios não se reproduziam,
surgindo por geração espontânea.

8. Origem da vida
Louis Joblot (1645-1723) – Teórico Biogenético
 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. Origem da vida
John Needham (1713-1781)
 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. Ação de
Força Vital.

10. Origem da vida
Lazzaro Spallanzani (1729-1799) – T. Biogenético
 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.

12. Origem da vida
 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.

13. Origem da vida
 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.

14. Origem da vida
 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

15. Origem da vida
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

16. Origem da vida
 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

17. Origem da vida
 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

19. O QUE FAZ DE UM PLANETA TER VIDA?

20. Características que permitem a existência de
vida em um planeta:
Distância ao Sol
Temperatura
Água Líquida
Existência de Atmosfera
Aparecimento e manutenção de vida

21. Será que existe água nos outros Planetas?
Sob a forma de gelo
Júpiter
Sob a forma de vapor, (ácidos corrosivos)
Se tem água porquê não tem vida nesses planetas?
Vênus
Falta água no estado líquido!

22. Uma pequena história...
O Big Bang foi quem deu origem a expansão do
universo a partir de seu estado inicial de alta
compressão, numa explosão repentina, o resultado foi
uma violentíssima explosão que deu origem aos
planetas, estrelas e etc.

23. Panspermia e Evolução Química
A queda definitiva da teoria da geração
espontânea levou a uma nova questão:
Como surgiram os seres vivos na Terra?
A ciência admite 2 hipóteses:
- Panspermia
- Evolução 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 Química
Retomada e apoiada em 1920
por: Oparin e Haldane
Oparin e Haldane
A vida é resultado de um processo de
evolução química.
Moléculas Moléculas Estrtuturas com
Compostos
orgânicas orgânicas capacidade de
inorgânicos
simples complexas autoduplicação
(ex: aas) (ex: PTNs) e metabolismo

27. Condições da Terra Primitiva
 Temperatura altíssima
(fusão de rochas)
 Bombardeamento de
asteróides (mais calor e
massa na Terra;
descobertas recentes
sugerem que água e C
também chegaram
assim)

28. Condições da Terra Primitiva
 Tempestades
torrenciais (dezenas de
milhões de anos)
 Resfriamento e
acumulo da água
liquida na crosta
(oceanos).

29. O experimento de Miller
 Em 1953 Miller e
Urey construíram (raios das
tempestades)
um aparelho
tentando recriar
as condições da (resfriamento
Terra primitiva. nas altitudes)
(formação dos
(formação de oceanos)
vapor d’água)

30. O experimento de Miller
 Após uma semana, testes
revelaram a presença de:
aminoácidos, ácidos graxos,
uréia, e gases (CO, CO2 e N2).
 Porém dados recentes dizem
que a atmosfera não era
redutora, impossibilitando a
formação de alguns compostos.
 Em 1969, caíram meteoritos na
Austrália com aminoácidos.

31. Como esses ingredientes deram
origem aos seres vivos?
 Nosseres vivos atuais, os processos
químicos que caracterizam a vida ocorrem
sempre no interior de células.
 Sistemas com
membrana
foram etapa
fundametal
para origem
da vida.

32. Coacervados (Oparin) e
Microsferas (Fox)
 Oparin viu que a mistura de proteínas e
substâncias orgânicas produz
aglomerados de moléculas orgânicas
envoltos numa película de água,
chamados COACERVADOS.
 Fox aqueceu aminoácidos e adicionou
água levemente salgada e observou
glóbulos delimitados por membranas
proteicas, chamados MICROSFERAS.

33. E a reprodução?
 Testede laboratoriais sustentaram a
hipótese de que o RNA foi o primeiro
material genético das células quando
pode ser sintetizado abioticamente.
 Nadécada de 1980 Cech et al. ganharam
prêmio Nobel por descobrir a participação
da RIBOZIMAS em reações importantes,
como união de aminoácidos

34. Processos energéticos
Hipótese Heterotrófica
ARGUMENTOS:
 Moléculas orgânicas acumuladas eram
fonte de alimento.
 Eram simples e incapazes de produzir o
próprio alimento
O processo hetrotrófico mais simples
seria a fermentação.

35. Os primeiros seres vivos eram
heterótrofos
Como existia alimento nos mares os 1° seres vivos
eram heterótrofos, só quando essas proteínas
começaram a acabar é que surgiram, ao acaso, os
seres autótrofos que a partir deles foi liberado o
oxigênio na atmosfera e o que será que
aconteceu ?
O Oxigênio Formou o Ozônio
O2 O3 (Que retém as radiações)
O que permitiu com o oxigênio ...
Aos seres marinhos colonizarem e evoluírem em ambiente terrestre devido
a proteção da camada de ozônio. (veja que o ozônio se forma a partir do oxigênio
Porquê ?
Porque a camada de ozono filtra os raios UV, logo não destroem
as células.

36. Processos energéticos
Hipótese Autotrófica
 Não haveria moléculas orgânicas
suficientes para multiplicação dos seres.
 Seriam quimiolitoautotróficos, fazendo
reações químicas com compostos
inorgânicos, como ferro e enxofre.
 Descoberta das arqueas, que usam gás
sulfídrico

37. Fotossíntese
 No início os compostos eram CO2 e H2S,
depois substituído por H2O.
 No início
apenas a
radiação UV
quebrava a
H2O.
 Holocausto
do

38. Respiração Aeróbica
 Sistemas
químicos
antioxidantes
 Uso do poder
oxidante
 Ozônio

39. Evolução e diversificação da vida
 Origem da célula eucariótica
Os primeiros seres deviam ser muitos simples,
semelhantes às arqueas ( procariota).

40. Os compartimentos membranosos da célula
eucariota surgiu por invaginação da membrana
plasmática – aumento da superfície de contato da
célula com o ambiente, facilitando as trocas de
substâncias.

41.  Hipótese endossimbiótica
. Origem das mitocôndrias e dos cloroplastos
Evidências:
. Dupla membrana;
. DNA próprio;
. Ribossomos de pequeno
Peso molecular.

42.  Origem da multicelularidade
. Células resultantes da multiplicação de uma
célula inicial passam a viver juntas e dividir as
tarefas de sobrevivência, constituindo tecidos e
órgãos.

44. 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. 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.
Fatos importantes a serem lembrados:
As proteínas se acumularam nos mares primitivos, por isso,
existia alimento em abundância.
Não existia oxigênio na atmosfera primitiva e, sim metano (CH4),
amônia (NH3), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O).
Intensa incidencia de radiação solar – falta da camada de ozônio
(O3).

46. Por que a vida surgiu na
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 Proteínas, Glicídios,
e S 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