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1 AULA 1 - continuação 2 Introdução à Biologia celular Evolução celular no planeta terra 3 Como o universo se desenvolveu por mais de 14 bilhões de anos de existência? A origem da vida Apresentação • Um pouco mais de 14 bilhões de anos – massa compacta (densa, quente e comprimida) explodiu “Big Bang” • Espalhou inúmeros fragmentos que se movem até hoje pelo universo. • Acreditam que os fragmentos se movem continuamente e, por isso, o universo estaria em contínua expansão Big (grande) Bang (explosão) A origem da vida Apresentação A teoria do Big Bang 4 • A medida que ia se tornando frio, os átomos de diversos elementos químicos, especialmente hidrogênio e hélio, teriam sido formados. • O universo era composto de diversas nuvens constituídas principalmente de hidrogênio • A matéria girava • As nuvens de hidrogênio não resistiram ao próprio peso , entraram em colapso, a matéria foi ficando cada vez mais quente e densa. • Nasceram as primeiras estrelas A origem da vida Apresentação A teoria do Big Bang • O sol é uma estrela e surgiu por volta de bilhões de anos atrás. Gerando luz e calor. O calor do sol, possibilitou o surgimento de outros elementos, derivados do hélio e do hidrogênio. • Da fusão de elementos liberados pelo sol com grande quantidade de poeira e gases teriam se originado inúmeros planetas, entre eles a terra. A origem da vida Apresentação A teoria do Big Bang 5 • O universo possui 1 bilhão de galáxias cada uma com cerca de 1 bilhão de estrelas A origem da vida Apresentação • Não se sabe quantos planetas existem, mas nosso planeta terra se encontra na galáxia “Via Lactea”, e é conhecido como o único eu possui vida. A origem da vida Apresentação 6 • Acredita-se que o universo tenha surgido À cerca de 14 bilhões de anos • Houve uma grande explosão • Milhares de partículas ficaram em expansão • A medida que ia esfriando iam se formando os primeiros átomos He e H. • Depois formaram-se as estrelas • Depois os planetas, satélites ..... • Existem muitas galáxias no universo • A nossa é a via láctea contendo 9 planetas • A terra é o único conhecido por ter vida Resumo Apresentação Como surgiu a vida? 7 • Uma pergunta que sempre inquietou os seres humanos Explicações: Criacionismo Panspermia Abiogênese Biogênese A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu na terra? Explicações: Criacionismo – A vida é formada por uma força divina. FIXISMO – Não acreditavam na evolução das espécies. A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu na terra? 8 Explicações: Panspermia – A vida veio de outro planeta, através de meteoros (microrganismos). A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu na terra? Explicações: Abiogênese OU TEORIA DA GERAÇÃO EXPONTÂNEA – A vida surge de matéria inanimada (coisas que não são vivas formam seres vivos). A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu na terra? 9 Explicações: Biogênese – A vida surge de uma vida preexistente. Exprimento de Francesco Redi A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu na terra? A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu na terra? Com a microscopia e a descoberta dos microrganismos, acreditavam que estes seres surgiam de matéria inanimada. 10 Explicações: Biogênese – A vida surge de uma vida preexistente. Exprimento de Louis pasteur A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu na terra? • Ele usou um caldo nutritivo – porque ele acreditava que existiam microrganismos no ar e que quando estes micros encontravam condições favoráveis eles se desenvolviam rapidamente a ponto de poderem ser vistos a olho nú. A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu na terra? 11 • Esterilizou este caldo – para mostrar que microrganismos não surge no nada. • Este frasco foi fechado com um gargalo parecendo o pescoço de um cisne, para possibilitar a entrada de ar mas não de microrganismos nesse ar. • E depois de um tempo viu-se que o caldo permaneceu estéril. A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu na terra? • Depois ele quebrou o gargalo e dia depois o caldo se contaminou, mostrando que só surgiu a vida porque microrganismos do ar entraram em contato com os nutrientes e se desenvolveram. • BIOGÊNESE A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu na terra? 12 Se um ser vivo surge de outro ser vivo, como surgiu o PRIMEIRO ser vivo? A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu na terra? Primeiros seres vivos 13 • Segundo evidências científicas, o nosso planeta surgiu há 4,6 bilhões de anos, oriundo de aglomerados de poeira, gases e rochas que giravam em torno do Sol ainda em formação. No início de sua formação, a Terra era um planeta inóspito devido às altas temperaturas e ao constante bombardeio por asteroides vindos do espaço. A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu? • A água trazida pelos corpos celestes evaporava e se acumulava em forma de vapor na atmosfera primitiva. • Ao atingir camadas superiores, o vapor se condensava formando nuvens e precipitando na forma de chuva. Devido a altíssimas temperaturas, a água evaporava iniciando o processo. A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu? 14 A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu? • Acredita-se que em um cenário como esse surgiram os primeiros seres vivos. • Acredita-se que, na Terra primitiva, tempestades caíram sem cessar por dezenas de milhões de anos. Após algum tempo, a Terra já havia resfriado o suficiente para permitir que água se acumulasse na forma líquida em regiões mais baixas da crosta, formando os precursores dos oceanos. • Uma das hipóteses para o surgimento da vida na terra foi proposta pelo biólogo e bioquímico Russo Aleksandr Ivanovich Oparin , por volta da década de 30. A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu? 15 • Em seus estudos com rocha criou uma hipótese que ficou conhecida como: Hipótese de Oparin Terra: • Quente • Ação vulcânica (vapor d´água) • Muitas tempestades (relâmpagos) • Sol incidindo sob a atmosfera emitindo muita radiação – raios UV (na época não existia o ozônio) • Gases –METANO, AMÔNIA, HIDROGÊNIO, GÁS CARBÔNICO E VAPOR D´ÁGUA. • Não existia o oxigênio A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu? • Os elementos que faziam parte da atmosfera foram continuamente atingidos por muitas descargas elétricas dos relâmpagos, atravessados por raios UV do sol o que levou a quebra em moléculas menores que posteriormente eram levados para os oceanos primitivos pelas chuvas. A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu? 16 • Nos oceanos Passou a existir elementos como CARBONO, HIDROGÊNIO, NITROGÊNIO, ENXOFRE Que se recombinaram e formaram moléculas orgânicas mais complexas como: Aminoácidos – matéria prima das proteínas Ácidos graxos – matéria prima dos lipídeos Monossacarídeos – açúcares Esse caldo de substâncias orgânicas (sopa primordial) constituiu o ponto de partida para a origem da vida. A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu? • Houve uma nova organização destas moléculas orgânicas originando o que se chama de coacervados - não eram seres vivos, mas sim uma primitiva organização das substâncias orgânicas, principalmente proteínas, em um sistema isolado.A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu? • Podiam trocar substâncias com o meio externo • Em seu interior houve a possibilidade de ocorrer inúmeras reações químicas 17 A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu? Só houve início de vida quando esses coacervados se unem a RNA que é um ácido nucléico disponível na época. FORMANDO OS PROBIONTES (CÉLULAS PRIMITIVAS) • Os pesquisadores criaram um aparelho que simulavam as condições supostas para a terra primitiva. Com sucesso, obtiveram os resultados que confirmavam a hipótese de Oparin • Produziu aminoácidos A origem da vida Apresentação Stanley Muller e Harold Urey - 1953 18 A origem da vida Apresentação Como a vida surgiu? FORMANDO OS PROBIONTES (CÉLULAS PRIMITIVAS) “HETERÓTROFO E ANAERÓBICO” • A abundância de alimento nos mares primitivos possibilitou a sua utilização por esses primeiros seres vivos – FERMENTAÇÃO – LIBERANDO CO2 • A taxa de CO2 aumentou na atmosfera • Estes seres primitivos eram capazes de se reproduzir, mas ocorriam muitas novas células diferenciadas – VARIABILIDADE • Surgiram seres capazes de usar CO2 e Luz do sol para produzir energia para seu próprio funcionamento AUTÓTROFO e PROCARIONTES – Liberando como produto o O2 para a atmosfera. A origem da vida Apresentação 19 • O oxigênio então, produto da fotossíntese, passou a fazer parte da atmosfera terrestre. • Depois o O3 ozônio começando a proteger a terra das radiações solares. • Quando este O2 surgiu grande parte dos seres primitivos foram extintos pois eram sensíveis ao O2 (tóxico) A origem da vida Apresentação • O restante que sobrou foram sofrendo mutação, evoluindo, sendo selecionados´- Formaram os pluricelulares .....até originar todos os seres existentes hoje. A origem da vida Apresentação 20 • A vida estava limitada na água, os seres foram se modificando por mutações, sendo selecionados e conquistando novos ambientes da terra. A origem da vida Apresentação • As células procariontes autotróficas sofreram invaginações de membranas que levaram a originar as organelas membranosas. • TEORIA DA ENDOSSIMBIOSE – alguns procariontes passaram a viver no interior de outros criando células mais complexas A origem da vida Apresentação 21