Origem da vida na Terra

Professora Raquel

Abiogênese versus Biogênese

• Duas teorias conflitantes até meados do século

XIX:

• Abiogênese ou teoria da geração espontânea→

Aristóteles;

• Biogênese – Redi, Spallanzani e Pasteur

Redi – meados do século XVII – experimento

•Seres vermiformes surgem de cadáveres de pessoas e animais

(abiogênese)

• Redi: Os vermes seriam uma fase do ciclo de vida das moscas

Polêmica sobre a origem dos micróbios

• Leeuwennhoek usa um microscópio de

fabricação própria e observa a existência de

microrganismos invisíveis a olho nu →XVII;

• -Não era possível acreditar que seres tão

simples pudessem se reproduzir.

Joblot – contra a abiogênese

• Caldo nutritivo a base de carne fervido em frascos limpos. A fervura era para matar os micróbios.

• Alguns abertos outros fechados.

• Após um tempo os abertos continham micróbios .

• Concluiu que micróbios surgiam de sementes provenientes do ar e não pela transformação da matéria.

Needham X SpallanzaniNeddham ferveu por 30 min e tampou com rolha. Após alguns dias

surgiram micróbios.

Spallanzani fez 8 frascos:

Em 4 deles, ferveu por um

tempo maior e ainda os fechou

Hermeticamente . Não

encontrou micróbios.

Needham alegou que a

fervura matou a “força vital”

Spallanzani expôs o caldo

ao meio e ele ficou cheio

de micróbios

Needham contra-argumentou que o

princípio ativo retornou com o ar novo

Louis Pasteur (1822 – 1895)

derrubada da abiogênese

Teoria do Big Bang: o universo está em

expansão

A formação da Terra

• Aglomeração de poeira, rochas e gases → calor →

fusão dos materiais rochosos mais internos →

erupções vulcânicas.

Formação da Terra 4,55 bilhões de anos atrás

Planeta crescente em massa, sem água líquida, inóspito a vida

Bombardeamento continua até 3.8 bilhões de anos

Aquecendo e formando água em estado líquido há 3.9 bi anos

Moléculas orgânicas complexas

Teorias modernas sobre a origem da

vida

•Panspermia:a vida teria vindo do espaço para a

Terra, sob a forma de esporos resistentes

provavelmente transportados por meteoritos

(Thomson&Arrhenius).

•Evolução química: a vida é resultado de um

processo de evolução química em que compostos

inorgânicos se combinaram dando origem aos

primeiros seres vivos (Huxley, Haldane &

Oparin).

AS CONDIÇÕES NA TERRA PRIMITIVA

Idéias de Oparin:

1) 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).

2)Ativo ciclo de chuvas.

3)Radiações ultravioleta e descargas elétricas das

tempestades agiram sobre as moléculas da atmosfera

primitiva.

Comprovação experimental - Miller

Após 7 dias o experimento de

Miller comprova a teoria de

Oparin: o experimento

baseado nas idéias de Oparin

produziu aminoácidos (aa) e

moléculas orgânicas;

-Sabemos hoje que as

previsões feitas por Oparin

não são verdadeiras;

-Terra primitiva: 80% (CO2),

10% (CH4), 5% (CO) e 5%

(N2).

Ingredientes da vida, vindos do espaço

“(...)Praticamente todas as substâncias químicas

fundamentais dos seres vivos já foram

encontradas em corpos celestes ou produzidas

em condições laboratoriais (...).

Surge o RNA

• RNA pode surgir em condições abióticas e tem

capacidade de se multiplicar originando

moléculas semelhantes;

• Cech (1980) descobriu que o RNA pode

controlar inúmeras reações importantes que

ocorrem na célula;

• Surgimento da vida na terra.

Evolução dos processos energéticos

• Funções do ALIMENTO:

– Fornecer energia para os processos vitais;

– Fornecer matéria-prima para os corpos.

• “De que se alimentavam os primeiros seres

vivos?”

– Duas maneiras de obter alimento:

– AUTÓTROFOS X HETERÓTROFOS

Hipótese heterotrófica

• Idéia dominante até algumas décadas atrás;

• Alimento: moléculas orgânicas produzidas de

modo abiogênico;

• FERMENTAÇÃO: moléculas orgânicas são

quebradas, originando compostos orgânicos

mais simples e energia;

Hipótese autotrófica

Na Terra primitiva não havia moléculas orgânicas

em quantidade suficiente para sustentar a

multiplicação dos primeiros seres vivos;

QUIMIOLITOAUTOTRÓFICOS: produzem seu

alimento a partir da energia liberada em reações

químicas entre componentes inorgânicos na crosta

terrestre;

Arqueas:

Origem da fotossíntese

• cianobactérias:

• Sulfobactérias:

Gás oxigênio liberado alterou profundamente

a composição da atmosfera terrestre.

Origem da respiração aeróbia

Sistemas químicos antioxidantes;

Utilização do poder oxidante do O2 para quebrar

moléculas orgânicas produzidas na fotossíntese;

Oxidação controlada→respiração aeróbia;

Equilíbrio dinâmico entre a fotossíntese e

respiração aeróbia.

“única célula com organização procariótica.”

Evolução e diversificação da vida

Arqueas → seres mais semelhantes aos primeiros seres vivos que surgiram. Vivem em condições extremas

Cianobactérias de 3,5 bi

(fóssil de 850 MYA Palaeolyngbya)

•2 bilhões de anos atrás;

•Invaginação progressiva da membrana

plasmática -duas funções:

-Saída de substâncias potencial mente tóxicas;

-Entrada de nutrientes;

•Diferenciação dos compartimentos

membranosos passando a realizar funções

específicas.

Origem da célula eucariótica

Hipótese endossimbiótica ou simbiogênica

•2 e 1,9 bilhão de anos atras

•Mitocondria: respiração celular

•Plastos: fotossíntese

•Simbiose: viver juntos

Origem da multicelularidade

1bilhão de anos atrás; Multiplicação do zigoto →células passam a viver juntas e dividir tarefas para sobreviver; Zigoto→Tecidos→Órgãos.

E se...

• No universo existem 1020 estrelas que parecem o sol

• 10% desses sóis possuem planetas ao seu redor

• Se apenas uma fração ínfima tivesse condições de desenvolver a vida...