ORIGEM DA VIDA

1. ORIGEM DA VIDA UMA ABORDAGEM HISTÓRICA E MOLECULAR

2. INTRODUÇÃO Acredita-se que a Terra tenha aproximadamente 4,5 bilhões de anos. Por análise do telescópio Hubble, estima-se que a idade do universo seja cerca de 12 bilhões de anos. E que a vida neste planeta tenha aproximadamente 3,5 bilhões de anos.

4. OBSERVAÇÃO IMPORTANTE Segundo Aristóteles, autor da abiogênese e influenciado pela teoria platônica da existência de um mundo de imagens, afirmava que as espécies surgem por geração espontânea, ou seja, existiam diversas fórmulas que dariam origem às diferentes espécies. Isto é, segundo ele, os organismos podem surgir a partir de uma massa inerte segundo um princípio ativo (por exemplo, nascer um rato da combinação de uma camisa suja e de um pouco de milho).A Geração Espontânea permaneceu como idéia principal do surgimento das espécies devido à influência que as crenças religiosas incutiam na civilização ocidental, principalmente. Assim, a geração espontânea tornou-se uma idéia chave para a teoria que surgiria a seguir (criacionismo).

5. DEFENSORES DA ABIOGÊNESE OU GERAÇÃO ESPONTÂNEA 1 – Van Helmont (1577-1644) divulgou uma receita para criar camundongos aonde deveria ser colocada uma camisa suada em contato com gérmen de trigo, abandonada em um lugar escuro, após 21 dias, produziria ratos. Neste caso o princípio ativo seria o suor humano. 2 – Needham(1713-1781) fez várias experiências com frascos de vidro contendo "caldos nutritivos" abertos e fechados, aquecidos ou não, conseguindo proliferação de microrganismos em todos os casos . Onde os microrganismos só poderiam ter aparecido através da "geração espontânea" já que os caldos foram aquecidos e as possíveis formas vivas foram eliminadas e os frascos, levemente fechados, impediram a entrada de formas vivas presentes no ar . Dizia que existia um tipo de "força vital" que era responsável pelo aparecimento dos microrganismos

6. 1 –Francesco Redi (1626-1697) 2 – Spallanzani (1729-1799) DEFENSORES DA BIOGÊNESE

7. 3 – Louis Pasteur

8. HIPÓTESES PÓS-PASTEUR 1 – Divina ou Criacionismo (Gn 1) 2 – Cosmozoária ou da Panspermia 3 – Autotrófica (Antiga) 4 – Heterotrófica 5 – Autotrófica (atual)

9. CARACTERÍSTICAS DA TERRA PRIMITIVA: - INÓSPITA - MUITAS ERUPÇÕES VULCÂNICAS - ANTIOXIDANTE SEM CAMADA DE OZÔNIO ATMOSFERA REATIVA PRESENÇA DE CO2, CH4, NH3, H2 e VAPOR D`ÁGUA ORIGEM DO 1o SER VIVO: uma abordagem molecular

10. O OCEANO PRIMITIVO Ele foi formado por conta de um intenso ciclo de chuvas proporcionado pelo resfriamento e condensação do vapor d`água nas altas camadas da atmosfera, esta água retornava constantemente até à superfície da Terra resfriando e ficava acumulada.

11. Postulada por: Huxley (1825-1895) Haldane (1892-1964) Oparin (1894-1980) A vida é resultado de uma evolução a partir de compostos inorgânicos que se combinaram originando moléculas orgânicas simples e depois moléculas orgânicas mais complexas até o surgimento de estruturas com capacidade de se auto-duplicar e apresentar atividades metabólicas. TEORIA DA EVOLUÇÃO QUÍMICA OU MOLECULAR

12. ORIGEM PRÉ-BIÓTICA DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS De onde teriam vindo as moléculas que originaram os primeiros seres vivos? 1 – Reações entre as moléculas dos gases atmosféricos. 2 – “Semeadas” dos cometas e asteróides.

13. Simulava a Terra Primitiva Gases: CH4, NH3, H2O e H2. Aminoácidos: Glicina e Alanina EXPERIMENTO DE STANLEY MILLER e HAROLD UREY

14. ORIGEM DOS SISTEMAS ISOLADOS Os processos químicos que caracterizam a vida ocorrem sempre no interior das células que é delimitada por uma fina membrana que a sua existência caracteriza o ponto inicial para o surgimento da vida

15. MICROSFERAS DE FOX Ele postulou a origem das proteínas em meio não aquoso e em seguida adicionou água levemente salgada que ficou delimitada por uma membrana protéica formando asmicrosferas

16. São aglomerados de proteínas que se formam espontaneamente em soluções aquosas com certo grau de salinidade e acidez. A membrana que envolve é uma pseudomembrana de água. OS COACERVADOS DE OPARIN

17. ESQUEMA DA TEORIA DE OPARIN

18. HIPÓTESE HETEROTRÓFICA Postula que o primeiro ser vivo era incapaz de sintetizar seu próprio alimento. Ele era muito simples (procarionte), anaeróbico e realizava fermentação.

19. Hipótese Heterotrófica • Na Terra primitiva não havia oxigênio livre. Assim, os primeiros organismos não deviam realizar respiração aeróbia (processo que depende do oxigênio livre), e não deviam possuir clorofila e realizar fotossíntese. • Os primeiros organismos deviam obter energia para a sua sobrevivência a partir da matéria orgânica presente no meio. Uma vez incorporada na célula, essa matéria orgânica seria metabolizada por meio da fermentação, processo que não depende de oxigênio.

20. O meio começou a receber um grande teor de CO2 e o alimento a ficar escasso, resultando em uma verdadeira crise energética para estes primeiros seres vivos. CONSEQUÊNCIAS DA FERMENTAÇÃO

21. ORIGEM DA FOTOSSÍNTESE Ela surge frente a uma crise energética com o objetivo de proporcionar a síntese do alimento tendo como conseqüência a liberação de O2. CO2+H2OC6H12O6+O2

22. Hipótese Heterotrófica • Características dos primeiros seres vivos: • Procariontes • Unicelulares • Anaeróbios • Heterótrofos (fermentação) IMPORTANTE!!!!! Evolução dos processos metabólicos: Fermentação – Fotossíntese – Respiração

23. CONSEQUÊNCIA DA LIBERAÇÃO DO O2 • Foi considerado o holocausto do O2. • Foi responsável pela síntese de uma grande quantidade de radicais livres. • Ele inicialmente reagia com íons de Ferro. • Tornou o meio aeróbico após esgotar a depósito de íons de ferro.

24. ANALISE O GRÁFICO ABAIXO

25. O2 ATMOSFÉRICO E O CURSO DA EVOLUÇÃO A relação entre a mudança dos níveis de oxigênio atmosférico é um dos principais estágios que acredita-se, ocorreu na evolução dos organismos na Terra. Como indicado no gráfico anteriormente, evidências geológicas sugerem que houve mais de um bilhão de anos de intervalo entre o aparecimento das cianobactérias e o período em que grandes concentrações de O2 começaram a se acumular na atmosfera. Esse intervalo tão grande deveu-se, sobretudo, à grande quantidade de ferro solúvel existente nos oceanos, que reagia com o O2 liberado para enormes depósitos de óxido de ferro.

26. IMPORTANTE 1 - O oxigênio molecular é um verdadeiro veneno para os organismos que não disponham de mecanismos enzimáticos protetoras (catalase ou peroxidase, por exemplo) capazes de reduzir os subprodutos altamente nocivos do metabolismo oxidativo (peróxido e superóxido de hidrogénio). 2 - Os dados geofísicos indicam que o oxigênio molecular surgiu gradualmente na atmosfera há cerca de dois milhões de anos. 3 - O oxigênio teve um papel fundamental no desenvolvimento e complexidade das estruturas biológicas, como se pode constatar pelos exemplos seguintes: • capacidade de divisão celular depende da formação do complexo actina-miosina, impossível sem oxigênio; • síntese de esteróis, ácidos graxos e colágeno é impossível sem oxigênio; • metabolismo aeróbio fornece mais de 15 vezes mais energia que o anaeróbio; • camada de ozônio permitiu a vida em terra.      

27. Hipótese Autotrófica • Essa hipótese admite a possibilidade de seres quimiossintetizantes terem surgido antes dos fermentadores. Assim, os primeiros seres vivos formados na Terra seriam autótrofos por realizarem quimiossíntese. • Então, de acordo com essa hipótese, a seqüência evolutiva do metabolismo celular seria: Quimiossíntese – Fermentação – Fotossíntese – Respiração.

28. ORIGEM DA CÉLULA EUCARIÓTICA Ela foi formada a partir da evaginação e invaginação da membrana plasmática de células procarióticas (Robertson) Adquiriu a capacidade de realizar a respiração e a fotossíntese depois da simbiose realizada com células procarióticas aeróbicas e fotossintéticas (Lynn Margulis) – Teoria da SET

29. ESQUEMA DA EVOLUÇÃO DE UMA CÉLULA EUCARIÓTICA

30. A ENDOSSIMBIOSE DE LYNN MARGULIS

31. A ORIGEM DOS MULTICELULARES Seres formados por muitas células. Surgiram a partir a união de várias células que foram se originando da multiplicação de uma única célula inicial – o zigoto. Estas células começaram a dividir o trabalho possibilitando uma maior especialização permitindo o surgimento de tecidos e dos órgãos dos organismos multicelulares.

32. CLASSIFICAÇÃO DOS REINOS SEGUNDO WHITTAKER A classificação dos seres vivos segundo Whittaker leva em consideração a organização uni ou pluricelular e também a nutrição usada pelos diversos Reinos.

33. CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO WOESE A classificação segundo Woese é baseada na análise do RNA ribossômico. Sua classificação é superior a reino e denomina-se DOMÍNIO.

34. MAIORES DETALHES