O documento descreve um curso especial de biologia e química. A programação inclui tópicos como atmosfera, energia, bioquímica, água, compostos orgânicos e ecossistemas. Os professores Emanuel e Fábio irão ministrar o curso.

1. Tema 01 - Atmosfera

2. Curso especial
Biologia Química
Prof. Emanuel Prof. Fábio

3. Curso especial Bioquímica
Programação:
1. Atmosfera - Formação, composição e modificações na visão da química e da biologia
2. Energia - Mecanismos de obtenção do nível celular ao sistêmico, o fluxo de energia
e os mecanismos de obtenção para atender a demanda da sociedade moderna na visão
da química e da biologia
3. Bioquímica - Estrutura química, identificação e função dos principais compostos
orgânicos formadores da vida.
4. Água - importância, tratamento, poluição e uso sustentável - visão química e
biológica
5. Cálculos químicos (estequiometria, soluções, termoquímica e equilíbrio)
6. Compostos orgânicos - Identificação e caracterização das principais funções
orgânicas e sua aplicação fundamentada em aspectos cotidianos
7. Ecossistemas – Dinâmica e estruturação, ciclos de matéria, cadeias e redes
tróficas, desequilíbrios ambientais
8. Genômica celular - Caracterização dos ácidos nucléicos e aplicação em biotecnologia
9. Citologia e fisiologia - Uma visão integrada dos componentes celulares e dos níveis
sistêmicos de organização.
10. Interação entre seres vivos - A interação Parasita hospedeiro - doenças de
destaque no Brasil
Profs. Fábio e Emanuel

4. Tema 01 - Atmosfera
1ª Parte

5. História da vida
Era pré-biótica
Intensa evolução
química Éon fanerozóico
0 1 4,5
Bilhões de
anos
Éon
Era biótica
criptozóico
Intensa evolução
biológica

6. Formação da atmosfera
Terra
Tem
No
passado
teve
Atmosfera Atmosfera Atmosfera
primária secundária atual
Hélio Hidrogênio Amônia Nitrogênio Vapor d’água
(He) (H2) (NH3) (N2) (H2O)
Metano Gás carbônico Oxigênio
(CH4) (CO2) (O2)
Origem biológica

7. Atmosfera secundária

8. Condições para surgimento da vida
• Crosta Material fluido
terrestre Vulcões (lava, cinza, gases)
• Atmosfera

9. Condições para surgimento da vida
H2, CH4, NH3, H2O (Oparin)
• Atmosfera Radiação UV
(redutora) Chuvas torrenciais
Descargas elétricas
• Mares
primitivos

10. Condições para surgimento da vida
• Mares Quentes
primitivos Ricos em compostos minerais

11. Atmosfera redutora
CO2
H2S
SOX

12. Evolução gradual dos sistemas
químicos
1) Formação de uma atmosfera gasosa redutora
2) Síntese de monômeros
3) Polimerização de monômeros
4) Individualização de coacervados e reações
metabólicas rudimentares
5) Desenvolvimento de um mecanismo de replicação

13. Experimento de Miller

14. Hipóteses da evolução gradual
Moléculas Heterotrófica
simples (fermentação)
Monômeros Polímeros Protocélula
Autotrófica
(quimiossíntese)

15. O mundo do RNA

16. Origem da vida e atmosfera
Pode aparecer !!!!
( ) As supostas condições do planeta Terra que
propiciaram a formação do sistema vivo — de
acordo com a hipótese da evolução química pré-
biótica — incluíam uma atmosfera rica em
moléculas de nitrogênio e de oxigênio

17. Origem da vida e atmosfera
Pode aparecer !!!!
( ) Formação de biomoléculas – como
aminoácidos, bases nitrogenadas e açúcares –
provavelmente ocorreu em um ambiente cuja
atmosfera poderia incluir metano, amônia,
hidrogênio e vapor d’água

18. Origem da vida e atmosfera
Pode aparecer !!!!
( ) A formação do Sistema Solar e a origem
da vida na Terra ocorreram concomitantemente,
quando as condições ambientais já eram propícias
à organização de uma protocélula

19. Origem da vida e atmosfera
Pode aparecer !!!!
( ) o RNA é a única molécula capaz de
armazenar informação genética nos
primódios e nos tempos atuais, propriedade
que, até alguns anos atrás, se acreditava
limitada às proteínas

20. Hipótese heterotrófica
Células heterotróficas
(Fermentação)
Fotossíntese anaeróbica
Fotossíntese com fotólise da água
(Cianobactéria)
Células aeróbicas
(Respiração)

21. Hipótese Autotrófica
Seres Quimioautotróficos
Seres heterotróficos
(Fermentação)
Seres fotossintetizantes
(fotorredução e fotólise da água)
Seres heterotróficos
(Respiração aeróbica)

22. Era biótica
20
Rápida
acumulação
de oxigênio
10
0 1 2 3 4
Dias
Formação Fotossíntese
Respiração Pluricelulariade
atuais
do oceano anaeróbia
aeróbia
Formação Protocélula Fotólise da água Endossimbiose Primeiros
da (cianobactéria) (mitocôndrias) vertebrados
Terra

23. Era biótica – Após a fotossíntese
Impactos ECO
(abióticos)
Sumidouros de oxigênio (oceano)
Oxidação da atmosfera
Formação da camada de ozônio
Impactos EVO (bióticos)
Holocausto do oxigênio
Vias aeróbicas (mais energia)
Formação de radicais livres
Colonização terrestre (ozônio)

24. Atmosfera : Composição
Pode aparecer !!!!
( ) A presença de luz na Terra foi uma
condição que possibilitou o processo de
fotossíntese, criando condições para a origem da
vida nesse planeta

25. Apareceu no ENEM
O gráfico abaixo representa a evolução da quantidade de oxigênio
na atmosfera no curso dos tempos geológicos. O número 100
sugere a quantidade atual de oxigênio na atmosfera, e os demais
valores indicam diferentes porcentagens dessa quantidade.

26. Apareceu no ENEM
LEGENDA:
1 - Pneumatosfera
primitiva;
2 - Aparecimento da vida;
3 - Começo da
fotossíntese;
4 - Primeira célula
eucarionte;
5 - Pré-Cambriano;
6 - Primário;
7 - Secundário;
8 - Terciário e
Quaternário;
9 - Primeiros vertebrados;
10 - Conquista da Terra.

27. Apareceu no ENEM
De acordo com o gráfico é correto afirmar que:
a) na escala evolutiva da vida, quando surgiram os
anfíbios, o teor de oxigênio atmosférico já se havia
estabilizado.
b) a atmosfera primitiva apresentava 1% de teor de
oxigênio.
c) após o início da fotossíntese, o teor de oxigênio na
atmosfera mantém-se estável.
d) desde o Pré-Cambriano, a atmosfera mantém os
mesmos níveis de teor de oxigênio.
e) as primeiras formas de vida surgiram na ausência
de O2.

28. Apareceu no ENEM
Na solução aquosa das substâncias orgânicas pré-bióticas (antes
da vida), a catálise produziu a síntese de moléculas complexas
de toda classe, inclusive proteínas e ácidos nucléicos. A
natureza dos catalisadores primitivos que agiam antes não é
conhecida. É quase certo que as argilas desempenharam papel
importante: cadeias de aminoácidos podem ser produzidas no
tubo de ensaio mediante a presença de certos tipos de argila.
(...)
Mas o avanço verdadeiramente criativo - que pode, na
realidade, ter ocorrido apenas uma vez - ocorreu quando uma
molécula de ácido nucléico "aprendeu" a orientar a reunião de
uma proteína, que, por sua vez, ajudou a copiar o próprio ácido
nucléico. Em outros termos, um ácido nucléico serviu como
modelo para a reunião de uma enzima que poderia então auxiliar
na produção de mais ácido nucléico. Com este desenvolvimento
apareceu o primeiro mecanismo potente de realização. A vida
tinha começado.

29. Apareceu no ENEM

30. Apareceu no ENEM
O "avanço verdadeiramente criativo" citado
no texto deve ter ocorrido no período (em
bilhões de anos) compreendido
aproximadamente entre
a) 5,0 e 4,5.
b) 4,5 e 3,5.
c) 3,5 e 2,0.
d) 2,0 e 1,5.
e) 1,0 e 0,5.

31. Era biótica – Hipótese de Gaia
 Levelock e Margulis
 A vida é como a
Terra quer?
 A Terra é como a
vida quer?
Indissociabilidade dos
fatores bióticos e
abióticos

32. Atmosfera atual

33. Atmosfera : Composição

34. Atmosfera : Composição
substâncias simples
N N ( 78% )
O=O ( 21% )

35. Atmosfera : Composição
substâncias simples
( 78% )
N N ( ligações apolares )
O=O ( ligações apolares )
( 21% )

36. Atmosfera : Composição
substâncias simples
( 78% )
( ligações apolares )
N N ( molécula apolar)
( 21% )
( ligações apolares )
O=O ( molécula apolar )

37. Atmosfera : Composição
As substâncias simples
são todas apolares ?

38. Atmosfera : Composição
substâncias simples
( 78% )
( ligações apolares )
( molécula apolar)
N N ( mais estável )
( 21% )
( ligações apolares )
( molécula apolar )
O=O ( menos estável )

39. Energia de Ligação
H H + 435 kJ
Energia de ligação
H+ H
H F + 563 kJ
Energia de ligação
H+ F

40. Energia de Ligação

41. Atmosfera : Composição
substâncias simples
( 78% )
( ligações apolares )
( molécula apolar)
N N ( mais estável )
( 941 Kj/mol )
( 21% )
( ligações apolares )
( molécula apolar )
O=O ( menos estável )
( 495 Kj/mol )

42. Atmosfera : Composição

43. Atmosfera : Composição
Mudança
antrópica não antrópica

44. Atmosfera : Composição
Chuva Ácida
Camada de Ozônio
Aquecimento Global

45. Acidez
escala de pH

46. Ambientes não poluídos

47. Ambientes não poluídos
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2 + H2O → H2CO3

48. Chuva
Em ambientes não poluídos
pH = 5,6
CO2

49. Ação Antrópica

50. Chuva Ácida - Vilões
SOx NOx
SO2 NO
SO3 NO2

51. Classificação
Óxidos ácidos
SO2 SO3 NO2
Anidridos

52. Chuva Ácida
SOx (origem)
Impurezas presentes em combustíveis
de origem fóssil
Derivados do petróleo
Carvão mineral

53. Chuva Ácida
SO3
SO3
SO3
SO3
SO3 + H2O → H2SO4

54. Chuva Ácida
NOx (origem)
Combustão interna nos motores

55. Chuva Ácida
NO2
NO2
NO2
NO2
2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3

56. Chuva Ácida
Não Antrópica
relâmpagos atividade vulcânica
NOx SOx

57. E o Vento?

58. Chuva Ácida
Conseqüências
O meio fica mais ácido
O pH diminui

59. Chuva Ácida
Conseqüências
Morte de animais e vegetais

60. Chuva Ácida
Conseqüências

61. Chuva Ácida
Como reduzir ?
Catalisadores Automotivos

62. emissão gás óleo óleo
(g/kWh) natural diesel pesado
CO2 183 248 275
Particulados mínimo baixo alto
SO2 isento 0,32 0,35
Fonte : http://www.comgas.com.br/sou_industrial/meioambiente/

63. 44

65. 60

66. E a chuva pode ser mais básica que
o normal ?

67. E a chuva pode ser mais básica que
o normal ?
amônia(NH3)
NH3 + H2O → NH4OH

68. E a chuva pode ser mais básica que
o normal ?
• Decomposição de matéria orgânica
• Fezes animais
• Uso de fertilizantes
amônia(NH3)