A origemda vida

A origemda vida

BIG BANG

� Explosão de matéria� Há aprox. 14 bilhões de anos� Matéria em expansão / “FRAGMENTOS

DE UMA BOMBA”� Força Gravitacional� Aglomeração de matéria / Surgimento do

Sol, Terra...

SOL

� Estrela dentre várias� 5 bilhões de anos� Aglomeração dos fragmentos em

expansão� Calor do Sol: H + H He

TERRA

� Aglomeração da mesma matéria� 4,5 bilhões de anos� “Bola de Fogo”� Aumento de tamanho / Retenção de

gases / Atmosfera terrestre primitiva / “HIDROGÊNIO e HÉLIO”

Origem da Vida

� Teoria da Abiogênese:

� Criada por Aristóteles (384-322 a. C) ;

� Afirmava que as espécies surgem porgeração espontânea;

� Os organismos podiam surgir a partir deuma massa inerte segundo um princípio ativo(nascimento de um rato através dacombinação de uma camisa suja com umpouco de milho);

Origem da vida

� Até meados do séc. XIX, acreditava-se queseres podiam surgir espontaneamente damatéria não-viva.

� Hoje, sabe-se que um ser vivo surgesomente através da reprodução.

� Biogênese versus Abiogênese

Origem da vida

� Defensores da abiogênese

� Helmont� Needham� Aristóteles � 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 epouco iluminado, camisas sujas. Sobreelas espalham-se grãos de trigo e queijo,o resultado será que, em 21 dias, surgirãoratos.”

Abiogênese

Origem da vida

� Francesco Redi(1626-1697)

� Um dos primeiros a empregar o método experimental –tentativa de derrubar a abiogênese

� Uma das principais evidências da abiogênese era oaparecimento “espontâneo” de “vermes” em carne podre

� Hipótese de Redi: “Os seres vermiformes que surgemna carne em putrefação são larvas, um estágio do ciclode vida das moscas. As larvas devem surgir de ovoscolocados por moscas, e não por geração espontânea apartir da putrefação da carne”

Origem da vida

� Meados do século XVII: descoberta dos micróbios.

� Reanimação da hipótese da geração espontânea

� Os abiogenistas achavam que seres tãopequenos e simples como os micróbios não sereproduziam, surgindo por geração espontânea

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 aosde Needham, mas obteve resultadosdiferentes

� As infusões preparadas por Spallanzani,muito bem fervidas e cuidadosamentearrolhadas, continuaram livre de micróbios

Origem da vida

� Needham versus Spallanzani

� Argumento de Spallanzani: Needham não ferveu o caldopor tempo suficiente ou não vedou os frascos de formaeficiente

� Resposta de Needham: A fervura por tempo prolongadodestruía a “força vital” presente no caldo

� François Appert: Aproveitou as experiências deSpallanzani e inventou a indústria de enlatados

Origem da vida

� Final do século XVIII: descoberta do gás oxigênio e seu papel essencial à vida

� Novo ponto de apoio para osabiogenistas, que argumentavam que oaquecimento prolongado e a vedaçãohermética excluíam o oxigênio necessárioà geração espontânea e à sobrevivênciados seres.

Origem da vida

� Nova disputa travada entre biogenistas e abiogenistas

� Abiogenistas: A presença de ar fresco era fundamentalpara a geração espontânea da vida

� Biogenistas: O ar era a fonte de contaminação doscaldos

� Academia Francesa de Ciências: prêmio para quemapresentasse um experimento definitivo sobre essaquestão

Origem da vida

� Louis Pasteur(1822-1895)

� Os frascos com pescoço de cisne

� Pasteur amoleceu os gargalos no fogo, esticando-os ecurvando-os em forma de pescoço de cisne; em seguidaferveu os caldos até que saísse vapor pela extremidadedos gargalos

� À medida que esfriava, o ar penetrava pelo gargalo, masas partículas do ar ficavam retidas nas paredes dogargalo em forma de pescoço. Nenhum frasco secontaminou

� Derrubada definitiva a hipótese da geração espontânea

BIOGÊNESE

Pasteur comprovouTODO SER VIVO SE ORIGINA DE OUTRO -

reprodução

Mas e o primeiro ser vivo?????

COMO SABER SUA ORIGEM???

Oparin, (1894 - 1980)

TEORIA DA “SOPA PRIMORDIAL”Ou NATURALISTA

Possuía conhecimentos em geologia, biologia, astronomia e bioquímica. Publicou o livro A Origem da Vida.

Por volta de 1930 - cientista russo

Atmosfera primitiva: metano (CH4), amônia (NH3), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O).

TEORIA DA “SOPA PRIMORDIAL”

TERRA PRIMITIVA

O coacervado

Oparin obteve coacervados ao misturar ácido a uma solução de proteínas em água.

O coacervado que tivesse aprisionado proteínas enzimáticas e uma molécula de ácido nucléico seria considerado o primeiro ser vivo. Ele seria capaz de realizar metabolismo, de reproduzir-se, de

apresentar hereditariedade e evoluir

Origem da Vida

� Numa experiência pioneira, no iníciodos anos 50, o cientista americanoStanley Miller recriou a provávelatmosfera primitiva.

� Misturou num recipientehermeticamente fechado hidrogênio(H2), vapor d'água (H2O), amônia (NH3)e metano (CH4).

Origem da Vida

Stanley Miller (na Universidade da Califórnia em SanDiego) realizou em um experimento (1953) semelhante aode Oparin e obteve AMINOÁCIDOS.

Poucos anos depois (1957), seguindo a mesma linha, obioquímico estadunidense Sidney Fox aqueceu umamistura seca de aminoácidos e constatou a presença demoléculas de natureza proteica (ligações peptídicas)

Melvin Calvin, outro cientista norte-americano, realizouexperiências, bombardeando os gases primitivos comradiações altamente energéticas e obteve, entre outros,compostos orgânicos do tipo carboidrato.

Origem da Vida� Teorias Modernas sobre a origem da vida:

� Panspermia ou cosmozóica :

� A idéia surgiu no final do século XIX e início do século XX por Arrhenius (1859-1927) –entre outros;

� A vida teria surgido de seres vivos ou de substâncias precursoras da vida provenientes de outros locais do cosmos;

TEORIA DA PANSPERMIA

"Panspermia", que é a hipótese segundo a qual as “sementes de vida” são prevalentes em todo o

Universo e que a vida na Terra começou quando uma dessas sementes aqui chegou.

PROBLEMAS

Meteoritos queimam ao entrar na atmosfera

Como a vida se originou em outro local do universo?

TEORIA DA PANSPERMIA

Evolução dos processoenergéticos

� Hipótese heterotrófica: a fonte de alimentodesses seres seria constituída de moléculas que seacumulavam nos mares e lagos primitivos.

� Hipótese autotrófica (Quimiolitoautotróficos):produziam seu alimento a partir da energialiberada por reações químicas (ferro eenxofre) da crosta terrestre.

Idéia reforçada pela descoberta de microrganismos que vivem atualmente em locais inóspitos como vulcões e fontes de água quente.

HIPÓTESE HETEROTRÓFICA

� “Sopas Orgânicas”- Constituição dos seres- Alimento dos seres

� Fermentação

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + ENERGIA

Hipótese sugerida por HALDANE (1892 – 1964) e aperfeiçoada por OPARIN (1894 – 1980)

HIPÓTESE AUTOTRÓFICA

� É a mais aceita atualmente� “QUIMIOLITOAUTOTRÓFICOS”� FeS + H2S FeS2 + H2 + ENERGIA� “Arqueas “� FeS e H2S foram substituídos pela H2O /

muito abundante na Terra

Origem da Vida� Os aglomerados protéicos formadas naprimitividade da Terra foram organizados eenvoltos por uma película de moléculas de águachamados de Coacervados ou Coacervatos.

� A partir destas estruturas é que surgiram todos os seres vivos da Terra.

� “Segundo a proposta evolucionista!”