A origem da vida

BIOLOGIA A, PROFª LARA, 1ª SÉRIE DO ENSINO MÉDIO

1. A ORIGEM DA VIDAA ORIGEM DA VIDA
BIOLOGIA A (Profª Lara)
Livro Texto 2 Capítulo 21
Apostila Caderno 4 (pág. 270 a 275)
Aulas 37 e 38

2. ORIGEM DA VIDA: Primeiras ideias
•Abiogênese ou Geração Espontânea.Abiogênese ou Geração Espontânea.
•Aristóteles (384 a 322 a.C.)  acreditava que
um princípio ativoprincípio ativo ou vitalvital teria a capacidade de
transformar a matéria bruta em um ser vivo.
“Todos os seres vivos originam-se espontaneamente
da matéria bruta.”
• A vida poderia aparecer da matéria não viva, desde que
a matéria bruta entrasse em contato com um princípio
ativo:
Ex.: o calor, a umidade e o lodo poderiam constituir-se em
elementos fundamentais para a “ativação” da matéria bruta,
imprimindo-lhe a dinâmica da vida.

3. GERAÇÃO ESPONTÂNEA
(ABIOGÊNESE)
•Jan Baptiste Van Helmont (1577-
1644)  receita para produzir
seres vivos:
–misturar uma roupa suada e suja
com germe de trigo em um local
protegido e esperar vinte e um dias
para se obter ratos.
•O que se sabe hojeO que se sabe hoje  os ratos
aparecem por atração a essa mistura
e não a partir dela.

4. BIOGÊNESE
•Por meio de experimentos, a teoria da
abiogênese foi contestada por vários
cientistas Objetivo  provar que:
um ser vivo só se origina de outro ser vivo por
reprodução

TEORIA DA BIOGÊNESETEORIA DA BIOGÊNESE
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5. O EXPERIMENTO DE FRANCESCO REDI
(1626-1697)
•Questionou a teoria da abiogênese:
–surgimento espontâneo de
vermes na carne em
decomposição.
•Hipótese formulada e testada por Hipótese formulada e testada por
RediRedi  vermes surgiam de ovos
colocados por moscas atraídas pela
carne podre:
–vermes seriam larvas que surgem
no ciclo de vida das moscas.

7. • A descoberta dos microrganismos, denominados germes ou micróbios
reativou a ideia da Abiogênese. Acreditava-se que os germes surgiam pela
ação de um princípio ativo que existia no ar e em todas as coisas.
• Em 1745, o cientista inglês John T. Needham (1713-1781) realizou vários
experimentos em que submetia à fervura frascos fechados contendo
substâncias nutritivas. Após a fervura por alguns minutos, os fracos esfriavam e
eram abertos em seguida. A análise de seu conteúdo mostrou a presença de
microrganismos.
EXPLICAÇÃO : os microrganismos
teriam surgido por geração
espontânea. A solução nutritiva
continha uma “força
vital” responsável pelo surgimento
das forças vivas.
Microrganismos
Microrganismos

8. • O pesquisador italiano, Lazzaro Spallanzani (1729-1799), repetiu os experimentos de
Needham, com algumas modificações, e obteve resultados diferentes.
• Colocou substâncias nutritivas em balões de vidro, fechando-os hermeticamente (B).
Esses balões foram colocados em caldeirões com água e submetidos à fervura por mais
tempo. Deixava resfriar e então ele abria os frascos e observava o líquido ao
microscópio. Nenhum organismo estava presente.
EXPLICAÇÃO: Spallanzani alegou
que Needham não havia fervido
sua solução nutritiva por tempo
suficientemente longo para
matar todos os microrganismos
existentes nela e, assim,
esterilizá-la. Também afirmou que
a rolha usada por Needham não
vedava completamente o frasco.
Microrganismos
Sem
microrganismos

9. • Por volta de 1860, cientista francês
Louis Pasteur, conseguiu provar
definitivamente que os seres vivos só
se originam de outros preexistentes.
• Aperfeiçoamento dos experimentos
de Spallanzani.

11. CONCLUSÕES DE PASTEUR
•A ausência de microrganismos nos
frascos do tipo “pescoço de cisne”
mantidos intactos mostraram que o ar
contém microrganismos e que estes, ao
entrarem em contato com o líquido
nutritivo, proliferam.
•No balão intacto, os microrganismos do ar não
conseguiram chegar até o líquido nutritivo e estéril:
microrganismos ficaram retidos pelas gotículas de água
condensada durante o resfriamento  o gargalo do frasco
funcionou como um filtro.
•Quando o pescoço dos frascos foi quebrado, os
microrganismos do ar conseguiram penetrar e entraram
em contato com o líquido nutritivo  proliferação.

12. • A hipótese da biogênese passou, a partir de então, a ser
aceita universalmente pelos cientistas.
• A biogênese permite a manutenção da vida na Terra.
• No entanto, não explica como a vida surgiu pela primeira
vez no planeta.
• Existem diferentes hipóteses de como a vida surgiu no
planeta.

13. • A vida teria sido trazida à Terra, vinda do
espaço (outros planetas).
• Foram trazidos para cá por meio de esporos
bacterianos aderidos a meteoros que caíram
no planeta.
• Argumentos a favor: nos meteoros que
caem atualmente na superfície terrestre, têm
sido encontradas algumas moléculas
orgânicas:
PANSPERMIA CÓSMICA
-mais comum do que se imaginava;
- tijolos necessários à construção da vida;
-indício de vida em outros planetas.
• Argumentos contra: nenhum organismo pode viver no espaço, sujeito a
baixíssimas temperaturas, aos raios cósmicos e às radiações ultravioleta;
meteoritos tornam-se incandescentes devido ao atrito com o ar e pulverizam-
se.

14. Hipótese Autotrófica
 A vida começou a partir de seres quimiossintetizantes,
semelhantes às arqueobactérias atuais.

15. Críticas à Hipótese Autotrófica
 A produção de substâncias orgânicas a partir de
substâncias inorgânicas é um processo complexo,
que requer vários sistemas enzimáticos diferentes e
um conjunto de informações genéticas compatíveis.
 A existência de reações metabólicas complexas nas
condições da Terra primitiva é muito pouco provável.

18. Hipótese Heterotrófica
Formulada de forma independente na década de 1920 pelo
bioquímico Aleksander Ivanovich Oparin (1894-1980) e pelo
biólogo John Burdon Sanderson Haldane (1892-1964).
 O primeiro ser vivo obtinha alimento do meio (heterótrofo), e
tenha se originado por evolução química, a partir de reações na
Terra primitiva.
Aleksander Oparin John Burdon Haldane

19. EVOLUÇÃO QUÍMICA
•“Como surgiu o 1º ser vivo?”
•Condições da Terra Primitiva
•Compostos inorgânicos
Moléculas orgânicas simples
Moléculas orgânicas complexas

20. EVOLUÇÃO QUÍMICA
• C, H, O e N, elementos que fazem parte da
composição dos seres vivos, também existem fora
deles, na natureza inanimada.
• Seres vivos: proteínas, carboidratos, lipídios, ácidos
nucleicos.
• Diferença entre a matéria viva e a matéria bruta
está no grau de organização desses quatro
elementos combinados.
• Formação de substâncias orgânicas complexas
nos seres vivos.
• Na natureza, eles constituem substâncias
inorgânicas, predominantemente.
•Ambiente: H
2
O, CO
2
, N
2

21. As ideias precursoras de Oparin
• Atmosfera Primitiva: metano (CH
4
), dióxido de
carbono (CO
2
), nitrogênio (N2), amônia ((NH3),
vapor de água (H
2
O) e hidrogênio (H
2
).
• Ativo ciclo de chuvas: condensação do vapor
de água à medida que a temperatura da crosta
diminuía  chuvas sobre as rochas quentes 
evaporação  condensação ...
• Radiações ultravioletas + descargas elétricas
(tempestades) + moléculas da atmosfera
primitiva = rompimento/surgimento de ligações
químicas.
• Formação de novos compostos na atmosfera
(ex.: aminoácidos, açúcares simples).

22. As ideias precursoras de Oparin
• Lançados nos mares primitivos, esses
compostos orgânicos simples reagiriam entre si
para produzir compostos mais complexos.
• Sopa orgânica primordial  aparecimento
das primeiras células.
• Compostos complexos, como proteínas,
poderiam formar aglomerados envolvidos por
películas de água, denominados coacervados.
• Ponto de partida para a formação de
protocélulas, que usariam os compostos da sopa
orgânica como fonte de energia e de materiais
para possibilitar o desenvolvimento dos
processos metabólicos que permitem a vida.

23. Origem por Evolução Química

24. Hipótese de Oparin

25. A experiência de Miller
• Bioquímico norte americano que tentou, em 1953, reproduzir em laboratório
algumas condições previstas por Oparin.
• Construção de um aparelho (sistema fechado), no qual fez circular uma mistura
de gases (metano, amônia, hidrogênio e vapor de água).
• Reservatório de água quente (temp. ebulição)  formação de mais vapor de
água  circulação dos gases.
• A mistura de gases era submetida a descargas elétricas constantes (simulação
das condições da Terra primitiva).
• Resfriamento e condensação.
• A água que acumulava no reservatório final revelava a presença de muitas
moléculas orgânicas, entre as quais, alguns aminoácidos.
• Miller comprovou que a síntese de aminoácidos é perfeitamente possível, sob
as condições que Oparin já descrevia e defendia.

26. Os gases introduzidos
simulava a atmosfera
da Terra primitiva
O aquecimento do líquido
representava a
temperatura da Terra
primitiva
As descargas elétricas
representava os raios
das chuvas torrenciais.
A circulação de água
fria representava o
resfriamento dos gases
nas grandes altitudes
A água acumulada na base do
aparelho representava os grandes
mares e lagos primitivos.

27. Atmosfera Primitiva
Composição mais provável
• A maioria dos pesquisadores da área acredita que a composição
da atmosfera primitiva era diferente da proposta por Oparin.
• Gases predominantes: CO
2
, N
2
e vapor de água.
• Pequena quantidade de H
2
e CH
4
.
• Simulações com essa composição atmosférica, usando
equipamentos semelhantes aos de Miller, conseguiram obter
aminoácidos e outras substâncias.

28. Experimento de Fox
(Microesferas)
• Baseado na teoria de Oparin, que dizia que a água da Terra primitiva continha vários
aminoácidos e era levada pelas chuvas para a superfície das rochas quentes, e esse calor
provocava a união dessas moléculas, Fox realizou um experimento muito parecido em
seu laboratório.
• Preparou uma solução líquida contendo aminoácidos e colocou essa solução em uma
superfície seca e aquecida. Em seguida, adicionou água salgada ao sistema, simulando a
água do mar que molhava as rochas.
• Após algum tempo, Fox analisou a solução no microscópio e observou a formação de
umas pequenas esferas (microesferas proteinoides). Essas pequenas esferas tinham a
propriedade de aumentar seu tamanho e se dividirem em esferas menores.
• Essas esferas eram formadas por proteínas em seu
interior, resultantes das ligações entre os aminoácidos. Ao
redor dessas esferas havia pequenas bolsas,
provavelmente formadas por moléculas de água.
• Essas esferas eram muito semelhantes com células
bacterianas simples.

29. As primeiras células
• Provavelmente surgiram a partir de um sistema organizado
como o dos coacervados.
• Aquisição de uma membrana de fosfolipídios  separação
entre o meio interno e o meio externo maior  estabilidade
para a realização de reações.

30. O surgimento dos ácidos nucleicos
• Hipótese de Oparin: não há referência aos ácidos nucleicos e nem se sabia
que eles constituem os genes.
• 1ª molécula informacional: RNA.
• Pedaços de RNA possuem atividade catalítica (permitem a produção de
outras fitas de RNA, a partir de um RNA molde) = Ribozimas
• Isso permite explicar o eventual surgimento e a duplicação dos ácidos
nucleicos na ausência das complexas polimerases que atuam hoje.
• DNA: estágio mais avançado na confecção de um material genético estável.
• Primeiros DNAs: teriam sido feitos a partir de um molde de RNA original.
Esse mecanismo existe em alguns vírus (retrovírus), que possuem um
mecanismo de transcrição reversa.

33. A ORIGEM DA CÉLULA
•Provável que em determinado momento da história da vida na Terra
tenha surgido uma membrana protetora.
–Seleção, ao longo da evolução, de uma membrana lipoproteica,
suficientemente resistente e com certo grau de elasticidade.
•Registro fóssil  1,7 bilhão de anos atrás:
–supõe-se que tenham surgido um pouco antes.
– organismos parecidos com as bactérias atuais.
•Primeiras células eucarióticas  teriam surgido de células procarióticas
que passaram a desenvolver evaginações e invaginações da membrana
plasmática procariótica.
–tornaram-se maiores e mais complexas.
•Dobramentos da membrana  origem de estruturas membranosas:
–organelas citoplasmáticas delimitadas por membrana;
–carioteca (membrana ou envelope nuclear)

35. A ORIGEM DAS MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS
(Teoria Endossimbionte)

36. SURGIMENTO DOS SERES
MULTICELULARES
•Origem a partir de seres unicelulares  entre 1 milhão e 670 milhões de
anos.
•Suposição  células resultantes da divisão celular não se separaram e
passaram a apresentar divisão de trabalho e cooperação:
–não puderam mais viver de forma independente.

37. EXERCÍCIOS (Pág. 273)
A experiência de Redi demonstrou a falsidade da ideia da geração
espontânea (abiogênese) para organismos pluricelulares.
A experiência de Pasteur provou que os micróbios não eram
formados por abiogênese e confirmou o conceito da biogênese.

38. EXERCÍCIOS (Pág. 274)

39. EXERCÍCIOS (Pág. 274)

40. EXERCÍCIOS (Pág. 274)

41. EXERCÍCIOS (Pág. 274)

42. EXERCÍCIOS (Pág. 274)

43. EXERCÍCIOS (Pág. 274)