A Origem da Vida -Módulo 5- BioApoio A Origem da Vida -Módulo 5- Módulo 5 - Origem da vida

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Abiogênese Geração espontânea a partir de matéria bruta; “Princípio Ativo”/ “Força Vegetativa”;

Mas e os seres microscópicos? Biogênese Os experimentos de Redi Francisco Redi (1626-1697) Needham & Spallanzani Mas e os seres microscópicos?

Biogênese Diversos frascos contendo diferentes soluções nutritivas: suco de beterraba, urina, água com suspensão de lêvedo de cerveja. Louis Pasteur

Três idéias sobre a origem da vida Criacionismo Panspermia Evolução Química de substâncias não-vivas Exercício 6

Evolução Química de substâncias não-vivas Carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio Principais constituintes dos seres vivos (polissacarídeos, lipídeos e ácidos nucléicos) Existem de forma abundante no ambiente Diferença entre substâncias brutas e orgânicas: Forma de organização/ inteiração

Oparin e Haldane (1920) CH4 H2O NH3 H2

(proteínoides)

Miller: metano, hidrogênio, amônia e vapor de água durante 7 dias A síntese de aminoácidos, de acordo a hipótese de Oparin (a partir dos gases da atmosfera, UV e eletricidade), é possível. Exercício 12

Teorias recentes Atmosfera primitiva: acredita-se que não existia amônia ou metano, apenas gás carbônico, nitrogênio, hidrogênio e vapor de água; Novos estudos como o de Miller, confirmaram que é possível obter moléculas orgânicas mesmo com outra combinação de gases. Exercício 18

Teorias recentes Peptídeos / AN Argila/ rochas Genes: desconhecidos por Oparin Readaptação da Hipótese: RNA; Ribozimas Genes livres na argila/água => endossimbiose com um coacervado

Fox: mistura seca de aminoácidos Acontecem ligações peptídicas: proteinóides; Em solução aquosa os proteinóides se unem (microsferas); Podem crescer e se dividir, mas ainda não são seres vivos; Prova que a síntese de proteinóides (composto orgânico), é possível.

Os primeiros organismos: autótrofos ou heterótrofos? GLICOSE = NUTRENTE/ALIMENTO Fermentação (alcoólica): glicose álcool etílico + CO2 + energia Respiração: glicose + oxigênio CO2 + H2O + energia Fotossíntese: CO2 + H2O + luz (Clorofila) glicose e O2 Mecanismo heterótrofo Mecanismo autótrofo

Hipótese autotrófica: propõe que o primeiro ser vivo foi capaz de sintetizar seu próprio alimento orgânico Hipótese heterotrófica: prevê que os primeiros organismos se nutriam de material orgânico já pronto, que retiravam de seu meio.

Hipótese Heterotrófica Fonte de glicose: coacervados Nutrição por fermentação 1º organismo= heterótrofo fermentador Aumenta CO2 na atmosfera Alimento fica escasso Surge o primeiro Autotrófo Anaeróbio (FOTOSSITETIZANTE)

Aumenta o níveo de O2 na atmosfera Gás tóxico: grande evento de morte em massa; Camada de ozônio Futura conquista do ambiente seco; Surge a RESPIRAÇÃO (aproveita-se o O2 livre para produção de muita energia a partir de glicose) => 1ºs ORGANISMOS AERÓBIOS Membrana Celular: lipoprotéica; Coacervados Procariontes.

Então... Hipótese Heterotrófica: Fermentação Fotossíntese Respiração (Heterótrofo anaeróbios) Fotossíntese (Autótrofo anaeróbios) Respiração (Aeróbios)

Hipótese Autotrófica Local protegido: assoalho dos mares primitivos: fontes termais submarinas.

Quimiossíntese: oxidação de substâncias como o gás sulfúrico (H2S) e compostos de ferro libera energia; Energia compostos orgânicos (como a glicose). Cianobactérias de fontes termais (80ºC) Organismos tubículas sem SD que dependem das bactérias quimiossintetizantes mutualisticas

Então... Hipótese Autotrófica: Quimiossíntese Fermentação Fotossíntese (Autótrofo anaeróbio) Fermentação (Heterótrofo anaeróbios) Fotossíntese (Autótrofo anaeróbios) Respiração (Aeróbios) Exercício 6

PROCARIONTE OU EUCARIONTE? (proteínoides)

Célula eucariótica animal

Procariontes originam Eucariontes Representação esquemática da evolução desde a célula procariótica à célula eucariótica. A: célula procariótica nua; B e C: estágios progressivos de hipertrofia da membrana plasmática e de configuração do núcleo; D: retículo e núcleo constituídos.

Endossimbiose Exercício 28 IMPORTANTE: Mitocôndrias e Cloroplastos mantém sua capacidade reprodutiva. OBS: Mitocôndria: Bactéria heterotrófica aeróbia Cloroplasto: Bactéria fotossintetizante (ou cianofícea) autotrófica

O tempo geológico