hipoteses origem vida
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Origem da vida
TEORIASTEORIAS
� Criacionismo ou Fixismo
� Panspermia
� Big Bang
PANSPERMIAPANSPERMIA
� Se a vida só pode surgir da vida, de onde surgiu o primeiro ser vivo.
� Os primeiros seres vivos veio do espaço.
� Problema: Não diz de onde surgiu o primeiro ser vivo.
� Apenas transfere o problema para o espaço
BIG BANGBIG BANG
� Explosão de matéria
� Há 12 – 15 bilhões de anos
� Matéria em expansão / “FRAGMENTOS DE UMA BOMBA”
� Força Gravitacional
� Aglomeração de matéria / Surgimento do Sol, Terra...
SOLSOL
� Estrela dentre várias
� 5 bilhões de anos
� Aglomeração dos fragmentos em expansão
� Calor do Sol: H + H He
TERRATERRA
� Aglomeração da mesma matéria
� 4,5 bilhões de anos
� “Bola de Fogo”
� Aumento de tamanho / Retenção de gases / Atmosfera terrestre primitiva / “HIDROGÊNIO e HÉLIO”
CICLO DAS CHUVASCICLO DAS CHUVAS
� Emissão de gases : CO2 , NH3 , CH4 , N2 H2,
H2O...
� Evaporação Condensação
� Resfriamento da Terra
� Formação da crosta
� Acúmulo de água / “LAGOS PRIMITIVOS”
LAGOS PRIMITIVOSLAGOS PRIMITIVOS
� Água + Gases + Relâmpagos
� QUEBRAS RELIGAÇÕES
“Novas moléculas”
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
Origem da vida
� Defensores da abiogênese
� Helmont� Needham� Aristóteles � William Harvey� Isaac Newton� René Descartes
� Críticos da abiogênese
� Redi
� Joblot
� Spallanzani
� Louis Pasteur
Origem da vida
� Jan Baptista van Helmont(1577-1644)
“(...)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.”
Origem da vida
� Francesco Redi(1626-1697)
� 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”
Origem da vida
� Meados do século XVII: descoberta dos micróbios(Antonie van Leeuwenhoek)
� 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
Origem da vida
� 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
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.
Origem da vida
� Lazzaro Spallanzani(1729-1799)
� 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
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
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.
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
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
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
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
EVOLUEVOLUÇÇÃO QUÃO QUÍÍMICAMICA
� “Como surgiu o 1º ser vivo?”
� Condições da Terra Primitiva
� Compostos inorgânicos
Moléculas orgânicas simples
Moléculas orgânicas complexas
COACERVADOSCOACERVADOS
� Moléculas orgânicas complexas
� Agregação das moléculas orgânicas
Coacervatos
� “AGLOMRADOS DE PROTEÍNAS QUE SE FORMAM ESPONTANEAMENTE EM SOLUÇÕES AQUOSAS”
COACERVADOSCOACERVADOS
� Aglomerado de proteínas com película de água
� Evidência: “SISTEMAS ISOLADOS”
� Célula / Membrana Plasmática
EXPERIMENTO DE MILLEREXPERIMENTO DE MILLER
� Simulou as condições da terra primitiva
� Obteve aminoácidos: alanina, glicina e outras moléculas orgânicas simples
HIPHIPÓÓTESE HETEROTRTESE HETEROTRÓÓFICAFICA
� “Sopas Orgânicas”
constituição dos seres
alimento dos seres
� Fermentação
C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + ENERGIA
HIPHIPÓÓTESE HETEROTRTESE HETEROTRÓÓFICAFICA
� Alimentos escasso / linhagens evoluem para fotossíntese
� “não tinham sistemas evoluídos para processos fotossintéticos”
HIPHIPÓÓTESE AUTOTRTESE AUTOTRÓÓFICAFICA
� É a mais aceita atualmente
� “QUIMIOLITOAUTOTRÓFICOS”
� FeS + H2S FeS2 + H2 + ENERGIA
� “Arqueas “
� FeS e H2S foram substituídos pela H2O / muito abundante na Terra
HIPHIPÓÓTESE AUTOTRTESE AUTOTRÓÓFICAFICA
� “não havia moléculas orgânicas em quantidade suficiente para sustentar a multiplicação dos 1º seres até o aparecimento da fotossíntese”
ORIGEM DA FOTOSSORIGEM DA FOTOSSÍÍTESETESE
� Sulfobactérias
� Trocaram H2S por H2O (abundância)6 CO2 + 6H2O 1 C6H12O6 + 6 O2 + ENERGIA
� Conseqüência : O2
� Metais oxidados, mortes...
RESPIRARESPIRAÇÇÃO AERÃO AERÓÓBICABICA
� Desenvolvimento de sistema antioxidantes
� Uso do alto poder de oxidação do O2
1 C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6H2O + ENERGIA
� Equilíbrio na Terra: “reagentes e produtos”
� Aparecimento da camada de O3
HIPHIPÓÓTESE ENDOSSIMBITESE ENDOSSIMBIÓÓTICATICA
� Célula eucariótica primitiva
� Englobamento de células procarióticas
� Simbiose vantajosa: abrigo e alimento / energia
� Relação bem sucedida
� Aparecimento de organelas: MITOCÔNDRIA E CLOROPLASTO
HIPHIPÓÓTESE ENDOSSIMBITESE ENDOSSIMBIÓÓTICATICA
� EVIDÊNCIAS;
� autoduplicação
� DNA mitocôndrial e cloroplástico