Origem da vida 1º ano
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ORIGEM DA VIDA NA TERRAPROFESSORA LUCIANA DE FÁTIMA COSTA MENDES
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CRIACIONISMOCRIACIONISMO• Todos os seres vivos existentes foram criados por um ou mais
seres inteligentes. Esta é a hipótese de maior recepção em todo o planeta, elaborada em oposição à teoria evolucionista, fruto de pesquisas científicas.
• Não há, porém, uma única teoria criacionista, mas várias, conforme a religião e o livro sagrado que se adota.
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PANSPERMIAPANSPERMIA
• O planeta foi povoado por seres vivos ou elementos precursores da vida oriundos de outros planetas, que se propagaram por meteoritos e poeira cósmica até a Terra.
• Problema: Não diz de onde surgiu o primeiro ser vivo, apenas transfere o problema para o espaço
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A TEORIA DA GRANDE EXPLOSÃO (BIG BANG)•Grande desenvolvimento da Física e da Astronomia no início do
século XX;•Albert Einstein (1879-1955) - teoria da relatividade – Universo em expansão;•Observações no céu por meio de potentíssimos telescópios mostraram aos astrônomos norte-americanos Vesto M. Slipher (1875-1969) e Edwin P. Hubble (1889-1953) que as galáxias estão se afastando umas das outras;•Todos os componentes do universo estariam aglomerados em um único ponto extremamente denso e quente;•Padre astrônomo belga Georges Lemaître (1894-1966) e o físico russo George Gamow (1904-1968) - o universo começou como um grão primordial ultradenso, que, por razões desconhecidas, teria “explodido” e dado origem ao espaço, ao tempo, a toda a matéria e energia existentes no universo;•Big Bang – há cerca de 13,7 bilhões de anos atrás.
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ORIGEM DO SISTEMA SOLAR
•O Sol é uma da 100 bilhões de estrelas da Via-Láctea;•Surgiu há cerca de 5 bilhões de anos a partir da compactação de uma nebulosa; •NEBULOSA: grande nuvem constituída principalmente por gás hidrogênio (H2) e grãos de poeira originários de estrelas que explodiram;•À medida em que a massa central do sol crescia, sua força gravitacional aumentava ainda mais, atraindo mais partículas e gases;•Reações de fusão nuclear: quatro núcleos do elemento hidrogênio se fundem, originando um núcleo do elemento Hélio (He), liberando grande quantidade de energia de calor – 10.000.000 ºC.
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ORIGEM DOS PLANETAS• Os restos da nebulosa que formou o sol,
ficaram girando ao seu redor;
• Diversos pontos dessa nuvem teriam sofrido condensações – aglomerados compactos – precursores dos planetas, satélites, asteróides e cometas – SISTEMA SOLAR;
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AS CONDIÇÕES DA TERRA PRIMITIVAAS CONDIÇÕES DA TERRA PRIMITIVA• Alta temperatura – rochas fundidas na superfície terrestre;• Asteróides que se chocavam com a superfície – eventos
catastróficos;• A maior parte da água e do elemento químico carbono (C)
chegaram com asteróides que se incorporaram ao planeta durante sua formação;
• A água evaporava e se acumulava na atmosfera e ao atingir camadas mais frias se condensava – nuvens carregadas – precipitação em forma de chuvas;
• Devido à alta temperatura terrestre, a água evaporava e o processo se repetia;
• Tempestades torrenciais caíram sem intervalos durante dezenas de milhões de anos;
• Resfriamento – acúmulo de água líquida – lagos primitivos (precursores dos oceanos).
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A ATMOSFERA PRIMÁRIA
•Constituída por: hélio (He) e hidrogênio (H) – atraídos pela força gravitacional da Terra;•Turbulência causada pelas fortes emissões de energia solar – a atmosfera desapareceu.
A ATMOSFERA SECUNDÁRIA
•Constituída por: CO2, N2, NH3, H2, CH4 e H2O na forma de vapor.•Discordância sobre a origem desses gases: veio do interior do próprio planeta ou veio através de cometas e asteróides que se chocavam com a Terra.
A ATMOSFERA ATUAL
•Aparecimento dos seres vivos alterou a composição atmosférica:
- 77% N2;-21% O2;-0,04% CO2;-1,96% outros gases.
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LAGOS PRIMITIVOSLAGOS PRIMITIVOS
• Água + Gases + Relâmpagos (descargas elétricas)
• QUEBRAS RELIGAÇÕES
“Novas moléculas” (COACERVADOS – PRECURSORES DAS CÉLULAS)
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TEORIAS PARA EXPLICAR A ORIGEM DA TEORIAS PARA EXPLICAR A ORIGEM DA VIDAVIDA
“ABIOGÊNESE”• seres surgem da matéria inanimada;• sapos: lama ; pássaros: folhas secas;• Jan Baptista van Helmont: “ ratos em 21
dias...”
“BIOGÊNESE”• um ser surge a partir de outro
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ABIOGÊNESEABIOGÊNESE
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EXPERIMENTO DE REDIEXPERIMENTO DE REDI
• Francesco Redi (1626-1697);
• “Vermes surgem da carne?”;
• Provou que os vermes surgem a partir das moscas (ovos);
• Os vermes só surgiam nos vidros abertos, onde as moscas podiam entrar e sair livremente.
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A POLÊMICA DOS MICRÓBIOSA POLÊMICA DOS MICRÓBIOS• Needham (1713-1781) x Spallanzani (1729-1799)
Ferveu frascos contendo substâncias nutritivas, fechou-os
com rolhas e deixando em repouso por alguns dias.Observou a presença de
microrganismos.Teoria da geração espontânea –
“Força Vital”
Repetiu os mesmos experimentos com algumas modificações: colocou as substâncias nutritivas em balões hermeticamente
fechados e submeteu-os à fervura.
Após alguns dias, não verificou a presença de microrganismos.
Spallanzani explicou que Needham não havia fervido sua solução o suficiente para matar os microorganismos e assim esterilizá-la.Needham respondeu que, ao ferver por muito tempo, Spallanzani havia destruído a força vital e tornado o ar desfavorável ao aparecimento da vida.Nessa polêmica, Needham saiu fortalecido.
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EXPERIMENTO DE PASTEUREXPERIMENTO DE PASTEUR
• Década de 1860;
• Derrubou definitivamente a Abiogenêse;
• Provou que os micróbios são provenientes do ar;
• “PESCOÇO DE CISNE”;
• Pasteurização;
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Experimento de Pasteur.
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Louis Pasteur.
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A HIPÓTESE DE OPARIN E HALDANEA HIPÓTESE DE OPARIN E HALDANE
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COACERVADOSCOACERVADOS
“AGLOMERADOS DE PROTEÍNAS QUE SE FORMAM ESPONTANEAMENTE EM
SOLUÇÕES AQUOSAS”
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COACERVADOSCOACERVADOS
• Aglomerado de proteínas com película de água
• Evidência: “SISTEMAS ISOLADOS”
• Célula / Membrana Plasmática
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EXPERIMENTO DE MILLEREXPERIMENTO DE MILLER
• Simulou as condições da terra primitiva e comprovou a hipótese de Oparin;
• Obteve aminoácidos: alanina, glicina e outras moléculas orgânicas simples.
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EVOLUÇÃO DOS PROCESSOS EVOLUÇÃO DOS PROCESSOS ENERGÉTICOSENERGÉTICOS
• De que se alimentavam os primeiros seres vivos?
• Seriam autotróficos ou heterotróficos?
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HIPÓTESE HETEROTRÓFICAHIPÓTESE HETEROTRÓFICA
• Seres muito simples – dependiam de moléculas orgânicas (de origem abiogênica);
• Fermentação.
C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + ENERGIA Glicose Etanol
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HIPÓTESE HETEROTRÓFICAHIPÓTESE HETEROTRÓFICA
• Crescimento da população / Alimento escasso / linhagens evoluem para fotossíntese;
• “não tinham sistemas evoluídos para processos fotossintéticos”.
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HIPÓTESE AUTOTRÓFICAHIPÓTESE AUTOTRÓFICA
• É a mais aceita atualmente;• “QUIMIOLITOAUTOTRÓFICOS”;• FeS + H2S FeS2 + H2 + ENERGIA
• “Arqueas “ – ambientes inóspitos;• FeS e H2S foram substituídos pela H2O /
muito abundante na Terra;
Sulfeto de ferro Sulfeto de hidrogênio Dissulfeto de ferro
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HIPÓTESE AUTOTRÓFICAHIPÓTESE AUTOTRÓFICA
• Seus defensores argumentam que a Terra primitiva não possuía moléculas orgânicas o suficiente para sustentar o surgimento dos primeiros seres vivos até a fotossíntese;
• A partir desse processo surgiria a fermentação, depois a fotossíntese e, por fim, a respiração aeróbia.
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ORIGEM DA FOTOSSÍNTESEORIGEM DA FOTOSSÍNTESE
• Sulfobactérias,
• Trocaram H2S por H2O (abundância)
6 CO2 + 6 H2O 1 C6H12O6 + 6 O2 + ENERGIA
• Conseqüência : O2
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RESPIRAÇÃO AERÓBICARESPIRAÇÃO AERÓBICA
• Uso do alto poder de oxidação do O2;
1 C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + ENERGIA
• Equilíbrio na Terra: “reagentes e produtos”;
• Aparecimento da camada de O3.
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HIPÓTESE ENDOSSIMBIÓTICAHIPÓTESE ENDOSSIMBIÓTICA
• Célula eucariótica primitiva;
• Englobamento de células procarióticas;
• Simbiose vantajosa: abrigo e alimento / energia;
• Relação bem sucedida;
• Aparecimento de organelas: MITOCÔNDRIA E CLOROPLASTO;
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HIPÓTESE ENDOSSIMBIÓTICAHIPÓTESE ENDOSSIMBIÓTICA
EVIDÊNCIAS:
• Presença de DNA mitocondrial e cloroplástico com capacidade de produzir suas próprias proteínas e de se autoduplicar.
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Origem e evolução dos grandes Origem e evolução dos grandes grupos de seres vivosgrupos de seres vivos