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Teorias sobre Origem da Vida Sandra Silva - 2019 Estudar biologia para quê? Estudar Biologia nos ajuda a entender a importância de ter uma vida saudável (S. Lopes) Biologia Ramo das ciências naturais que estuda os seres vivos. Conseguem identificar? O que têm em comum? O que são seres vivos? • Nascem • Crescem • Possuem metabolismo próprio • Possuem tamanho e forma próprios • Composição química similar (Carbono, oxigénio, hidrogénio e nitrogénio (azoto)) • Reproduzem-se • Morrem Biologia é a ciência que estuda a vida • O estudo da vida vai da escala microscópica das moléculas e células que constituem os organismos à escala global de todos os seres vivos do planeta. Vida : fenômeno complexo • O conceito de vida não é simples, porém os seres vivos apresentam características comuns (Unidade) apesar de sua complexidade e diversidade (Biodiversidade). Os ecossistemas • A vida não existe em um vácuo. Cada organismo interage continuamente com o ambiente, que inclui outros organismos e factores abióticos. Célula • Considerando-se a hierarquia estrutural da vida, a célula é considerada como o nível organizacional mais baixo que é capaz de executar todas as actividades para a vida. • A célula é a unidade morfo-fisiológica dos seres vivos. • Morfo-fisiologia – estuda o funcionamento macro e micro da célula e sua composição. Níveis de Organização dos Seres Níveis de Organização dos Seres VivosVivos CÉLULA TECIDO ÓRGÃO SISTEMA ORGANISMO POPULAÇÃO COMUNIDADE ECOSSISTEMA BIOSFERA As células possuem informação que é herditária • As células apresentam uma molécula chamada de DNA que é a substância dos genes (unidades da herança que transmitem as informações dos parentais à descendência). DNA é o material genético dos seres vivos • A estrutura molecular do DNA é formada por duas longas cadeias antiparalelas chamadas de dupla-hélice. As cadeias são formadas por nucleotídeos. Desde quando existe vida na Terra? • De acordo com as rochas fossilizadas mais antigas a vida na Terra surgiu há cerca de 3400 ou 3200 milhões de anos. O que são fósseis? São restos de animais ou plantas ou vestígios da sua actividade preservados no registo geológico. Archeopteryx Origem da vida • Criação sobrenatural • Até meados do séc. XIX, acreditava-se que seres podiam surgir espontaneamente da matéria não-viva. • Hoje, sabe-se que um ser vivo surge sómente através da reproduçãoreprodução. • Abiogênese versus biogênese Origem da vida: 2 Teorias – uma polémica • Defensores da abiogênese HelmontHelmont NeedhamNeedham Aristóteles William Harvey Isaac Newton René Descartes • Defensores da biogênese Redi Joblot Spallanzani Louis PasteurLouis Pasteur DEFENSORES DA ABIOGÊNESE Aristóteles – filósofo grego Jan Baptista van Helmont – médico, Jan Baptista van Helmont – médico, alquimista e fisiologista belga alquimista e fisiologista belga John Needham – naturalista inglêsJohn Needham – naturalista inglês William Harvey – médico britânico (sistema circulatório) Isaac Newton – astrónomo, físico e matemático inglês René Descartes - filósofo, físico e matemático francês DEFENSORES DA BIOGÊNESE Francesco Redi - biólogo italiano Louis Joblot – cientista francês Lazzaro Spallanzani – padre, fisiologista e estudioso das ciências naturais italiano Louis Pasteur – cientista (química e Louis Pasteur – cientista (química e medicina) francêsmedicina) francês Abiogênese: Formas vivas podem surgir a partir da matéria bruta em determinadas circunstâncias, desde que essa matéria bruta seja dotada de um “princípio activo”. Teorias da vida - Abiogênese Teorias da vida - Abiogênese Aristóteles (384 – 322 a.C) Rãs surgiam a partir de lodo. Jan Baptist Van Helmont (1577-1644) Camisas suadas + germe de trigo = ratos Teoria da vida: Biogênese A vida surge de uma vida pré- existente por meio da reprodução. Origem da vida • O médico Francesco Redi (1626 – 1698) e o padre Lazzaro Spallanzani (1770) por meio de experimentos defendiam esta teoria. Experimento de Spallanzani Origem da vida: Francesco Redi (1626 – 1697) Um dos primeiros a empregar o método experimental • Uma das principais evidências da abiogênese era o aparecimento “espontâneo” de “vermes” em carne podre • Hipótese de Redi: “Os seres vermiformes que surgem na carne em putrefação são larvaslarvas, um estágio do ciclo de vida das moscas. As larvas devem surgir de ovos colocados por moscas, e não por geração espontânea a partir da putrefação da carne” Teorias da vida - Biogênese 1860: francês Louis Pasteur conseguiu derrubar com a teoria da abiogênese, através do experimento do frasco do pescoço de cisne. Pasteur derruba a Abiogênese A vida: uma evolução química. • Se a vida surgia de outra vida... como teria surgido a primeira vida??? Hipóteses • Thomas Huxley (1825 – 1895) propôs que a Terra era muito mais antiga do que se pensava e que a vida teria surgido por evolução química. Em 1920 Aleksandre Oparin (1894-1980) e Jonh Haldane (1892- 1964) descobriram evidências de que a composição da atmosfera e o clima na Terra primitiva eram muito diferentes do que se observava naquela época. TEORIAS SOBRE A ORIGEM DAS PRIMEIRAS CÉLULAS Segundo – Oparin & Haldane TEORIAS SOBRE A ORIGEM DAS PRIMEIRAS CÉLULAS Segundo – Oparin & Haldane Atmosfera Primitiva - DESCARGAS ELÉTRICAS - RAIOS UV - COMPOSTOS DA ATMOSFERA PRIMITIVA Metano, Amônia e CO2 TEORIAS SOBRE A ORIGEM DAS PRIMEIRAS CÉLULAS Segundo – Oparin & Haldane TEORIAS SOBRE A ORIGEM DAS PRIMEIRAS CÉLULAS Segundo – Oparin & Haldane Atmosfera Primitiva - FORMAÇÃO DE AMINOÁCIDOS - COACERVADOS Primeiros seres vivos Unicelulares; Heterotróficos; Semelhantes aos seres procarióticos EXPERIMENTO DE MILLER & UREYEXPERIMENTO DE MILLER & UREY AQUECIMENTO DA ÁGUA E AQUECIMENTO DA ÁGUA E OBTENÇÃO DE VAPOROBTENÇÃO DE VAPOR DESCARGAS SIMULAVAM DESCARGAS SIMULAVAM RAIOS E TEMPESTADESRAIOS E TEMPESTADES CIRCULAÇÃO DE ÁGUA FRIA CIRCULAÇÃO DE ÁGUA FRIA SIMULAVA RESFRIAMENTO DOS SIMULAVA RESFRIAMENTO DOS GASES EM ALTAS ALTITUDESGASES EM ALTAS ALTITUDES ÁGUA ACUMULADA NA BASE ÁGUA ACUMULADA NA BASE SIMULAVA MARES E LAGOS SIMULAVA MARES E LAGOS PRIMITIVOSPRIMITIVOS ACÚMULO DE AMINOÁCIDOSACÚMULO DE AMINOÁCIDOS Stanley Miller (1953- 2007) Por outras palavras A atmosfera primitiva tinha uma composição muito diferente da actual. Se acordo c/ Oparin que existiam nela amónia (NH3), metano (CH4), hidrogénio (H2) e vapor de água (H2O). Para Oparin não existiam, na atmosfera da época nem oxigénio (O2) nem nitrogénio (N2), gases principais actualmente. Com a queda das temperatura, o vapor de água sofreu condensação: caíam chuvas sobre a crosta ainda quente, a água evaporava novamente, condensava, e assim por diante. Dessa forma. ocorria um ciclo de chuvas, muito mais intenso do que o actual. O excesso de calor provocado pelos vulcões, radiação ultravioleta e descargas elétricas favorece a combinação desses elementos resultando em moléculas orgânicas simples como os aminoácidos, açúcares e ácido gordos (graxos). Essas moléculas se depositaram nos oceanos formando o caldo primordial. O calor das rochas fazia com que as substâncias reagissem entre si, podendo ter sido formadas, assim, as moléculas maiores (aminoácidos) pela junção de moléculas menores. Os aminoácidos uniram-se e formaram as proteínas; as proteínas uniram-se e formaram os coacervados. Esses coacervados adquiriram uma membrana e formaram uma pré - célula Em seguida as células primitivas, adquiriam uma substância que deu origem ao ácido nucléico (DNA), mas as primeiras células eram procariontes, ou seja, não possuíam a membrana nuclear. O seu ácido nucléicose encontrava solto no citoplasma. A partir de surgimento do DNA as células começaram a reproduzir- se, produzindo assim, um grande número de seres vivos primitivos, Esses primeiros seres vivos eram fermentadores, ou seja, retiravam energia dos alimentos, mas liberavam grandes quantidades de CO2 na atmosfera Com isso a Terra sofria um novo aquecimento, assim, um grupo de células por mutação (uma vez que já possuíam DNA e RNA) desenvolveram uma substância que captura a luz solar, e com o uso da água e do CO2, passaram a realizar a Fotossíntese. Com esse advento surgiu, no nosso Planeta, o gás oxigénio, o que permitiu a respiração aeróbia, criando condições para que a evolução deslanchasse. Etapas de formação da vida na Terra • Síntese abiótica – formação de maléculas orgânicas em condições às da Terra primitiva e na ausência de seres vivos. • Evolução química ou molecular – formação de substâncias mais complexas a partir de substâncais mais simples. • “sopa”ou caldo primitivo •Coacervados - fermentação •Primeiros seres vivos – bactérias anaeróbicas Os seres vivos que existem actualmente são iguais aos que surgiram e viveram há muitos milhões de anos? O que terá acontecido? A vida em evolução • Jean Baptist Lamarck (1744-1829). Propôs a primeira teoria consistente para explicar a vida por evolução biológica. Princípios para a Teoria de Lamarck Lei do uso e desuso Transmissão dos caracteres adquiridos Darwin e o evolucionismo Em 1831 – Charles Darwin (1809-1882) viajou à bordo do navio Beagle e pode estudar a fauna, a flora e a geologia de vários lugares Teoria Biológica de Darwin – Seleção Natural Princípios da Seleção Natural • Toda população precisa ser analisada sob o ponto de vista de 4 características: Variabilidade – os indivíduos não são iguais. Crescimento – uma população tende a crescer porque seus indivíduos se reproduzem. Falta de recursos – o crescimento da população gera falta de recursos. Competição – gerada pela falta de recursos. Os tentilhões de Galápagos O arquipélago de Galápagos inclui 16 ilhas e numerosas ilhotas, localizadas no Oceano Pacífico. As ilhas Galápagos emergiram como vulcões há cerca de 10 milhões de anos e nunca estiveram ligadas ao continente. http://www.guiageo-americas.com/mapas/galapagos-imagem.htm A árvore da vida Os seres vivos teriam um único ancestral comum. Cada nova espécie, se fosse adaptada ao seu ambiente, deixava descendentes, caso contrário, poderia entrar em extinção. As diferenças entre as teorias de Lamarck e Darwin Teorias sobre Origem da Vida Estudar biologia para quê? PowerPoint Presentation Slide 4 O que são seres vivos? Biologia é a ciência que estuda a vida Vida : fenômeno complexo Os ecossistemas Célula Níveis de Organização dos Seres Vivos As células possuem informação que é herditária DNA é o material genético dos seres vivos Desde quando existe vida na Terra? O que são fósseis? Archeopteryx Origem da vida Origem da vida: 2 Teorias – uma polémica DEFENSORES DA ABIOGÊNESE DEFENSORES DA BIOGÊNESE Slide 20 Teorias da vida - Abiogênese Teoria da vida: Biogênese Slide 23 Origem da vida: Francesco Redi (1626 – 1697) Slide 25 Pasteur derruba a Abiogênese A vida: uma evolução química. Hipóteses Slide 29 Slide 30 Slide 31 Primeiros seres vivos Slide 33 Por outras palavras Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Etapas de formação da vida na Terra Slide 47 A vida em evolução Princípios para a Teoria de Lamarck Darwin e o evolucionismo Teoria Biológica de Darwin – Seleção Natural Princípios da Seleção Natural Os tentilhões de Galápagos A árvore da vida Slide 55 As diferenças entre as teorias de Lamarck e Darwin
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