biohist slide 3 prova 2

Prévia do material em texto

1.  Metabolismo-ciclo de matéria e energia ao 
meio 
2.  Movimento – inclusive citoplasmático 
3.  Irritabilidade – resposta seletiva a 
estímulos 
4.  Homeostasia – manutenção do equilíbrio 
interno 
5.  Crescimento 
6.  Reprodução (auto-perpetuação) 
7.  Estrutura populacional (??) 
8.  Informação hereditária (ácido nucleico) 
!  Concordância entre autores, mesmo com 
visões diferentes: 
A propriedade mais evidente da vida é 
EVOLUIR! 
1.  Metabolismo-ciclo de matéria e energia ao 
meio 
2.  Movimento – inclusive citoplasmático 
3.  Irritabilidade – resposta seletiva a 
estímulos 
4.  Homeostasia – manutenção do equilíbrio 
interno 
5.  Crescimento 
6.  Reprodução (auto-perpetuação) 
7.  Estrutura populacional (??) 
8.  Informação hereditária (ácido nucleico) 
!  “Definições (conceitos) são coisas que você 
impõe ao pensamento. É uma discussão 
estéril, na minha opinião, e não muito útil. 
Existem tantas coisas mais importantes para 
descobrir que manter uma discussão sobre 
definições (conceitos), eu acredito, é uma 
perda de tempo!” (Stanley L. Miller) 
!  Organismos compostos principalmente de 
ácidos nucléicos envoltos em uma capa 
proteica, com tamanho variando de 
100-2000 angstrons (1 angstron=10-10 
metros). Quando livre, vírus não executam 
as funções usuais de uma célula viva, tais 
como respiração e crescimento; todavia, 
dentro de uma célula, eles utilizam a 
energia química e a habilidade de sintetizar 
proteínas e ácidos nucléicos desta célula 
para se reproduzir. 
!  Se enquadram no “conceito” tradicional e vida? 
!  É uma exceção ou existem outros organismos 
que se comportam de forma semelhante? 
!  Qual a visão da Sistemática Filogenética? 
–  Monofilia? 
–  Algum caráter derivado e compartilhado com outros 
grupos animais? 
!  Sequências de genes para enzimas são mais 
semelhantes àquelas de seus hospedeiros 
enquanto existem evidências que suportam 
monofilia 
!  Problema: taxa de evolução tão alta e 
transmissão horizontal de genes tão grande 
que as evidências moleculares são dúbias e 
questionáveis! 
!  Monofilética? 
– Sinapomorfias: 
!  Síntese do ATP 
!  Ácidos nucléicos 
transmitem 
informação genética 
!  Reações catalizadas 
por enzimas 
!  Membranas 
 
Origem de monômeros orgânicos 
Polimerização moléculas orgânicas 
Membrana – compartimentalização 
do sistema vivo 
Seleção natural 
• DNA < > proteina – quando e como 
apareceu código genético? 
!  Origem das moléculas orgânicas que 
produziram vida na Terra. 
!  Cometas 
!  meteoritos 
!  Origem da própria célula ancestral 
!  Problemas: 
!  Impacto 
!  Vida no vácuo? 
!  Origem extraterrestre de substâncias 
orgânicas complexas 
– “it is just chemistry” (Miller) 
– Guanina, aminoácidos, açucares, ácidos graxos e 
outras moléculas 
 
Origem de monômeros orgânicos 
Polimerização moléculas orgânicas 
Membrana – compartimentalização 
do sistema vivo 
DNA < > proteina – quando e como 
apareceu código genético? 
!  Oparin, Haldane 
!  Condições especiais encontradas aqui há 
milhões de anos 
!  Miller e Urey 
– Atmosfera redutora (sem O2) 
– Vulcanismo 
– UV e raios elétricos 
– Solução org. + inorg. 
!  13 aminoácidos 
!  +ácidos nucleicos 
!  COSMOS – filme 6 de 7 
Origem de monômeros orgânicos 
Polimerização moléculas orgânicas 
• Organized molecular systems 
Membrana – compartimentalização 
do sistema vivo 
DNA < > proteina – quando e como 
apareceu código genético? 
1.  Hipótese do RNA como primeira molécula 
1. RNA pode realizar os processos associados com a vida – pós 
processamento, replicação sem enzima 
2. Atua como enzima ou substrato. 
3. Uma etapa em direção ao DNA. 
2.  Hipótese da Proteina como primeira molécula- Sidney Fox (1963) 
1. Proteinoides formam–se a partir de aminoácidos a 140 C 
2.  Proteinoids podem formar microesferas ou protocélulas!
 
3.  Síntese de RNA e proteinas catalizadas por argila (simultâneo) 
1.  Graham Cairns-Smith (University of Glasgow). 
2.  Argila pode facilitar polimerização de proteinas e ácidos nucleicos. !
 
!  Reações em equilíbrio = reações reversíveis 
!  Assim, síntese pré-biótica de polímeros: 
1.  Poças e lagos: concentração por evaporação 
2.  Regiões frias – por congelamento 
3.  Sobre argila – adsorve moléculas orgânicas e 
facilita polimerização moléculas complexas 
Origem de monômeros orgânicos 
Polimerização moléculas orgânicas 
Membrana – compartimentalização 
do sistema vivo 
DNA < > proteina – quando e como 
apareceu código genético? 
!  Aparentemente, ocorreu em meio milhão de 
anos! 
!  Coacervados 
!  Microesferas 
!  Lipossomos 
1. Coacervados: gotículas (1-100 um) que se 
formam espontâneamente de polimeros 
eletricamente carregados. Possuem 
propriedades osmóticas e são rodeados por 
uma camada de moléculas de água mantidas 
unidas por forças hidrofóbicas. 
!  Ocorrem comumente na natureza – formam 
complexos facilmente 
!  A camada de moléculas de agua representa uma 
membrana que separa moléculas do meio externo 
(concentra). 
!  Absorvem moléculas do meio – em uma solução 
de gelatina de 1:10.000, 95% da proteina é 
encontrada dentro dos coacervados. 
!  Vesículas de água rodeadas de uma camada de 
proteina formada pela polimerização de uma 
mistura de aminoácidos aquecida a 130-180o C (na 
ausência de água). Quando resfriada em água, são 
formadas pequenas esferas de paroximadamente 
2 um em diametro. """" 
!  Alta estabilidade 
!  Membrana osmóticamente atica aparentando ter 
camadas duplas. 
!  Podem crescer e “reproduzir” por brotamento"" 
• Crescem 
• Reproduzem por brotamento 
!  Vesículas formada por membrana dupla de lipídios. 
!  Esferas de fosfolipídios anfipática (com regiões hidrofóbica e 
hidrofílica) 
!  Na presença de água e na interfase com ar forma uma 
membrana que apresenta características da membrana celular 
!  São seletivamente permeáveis e agregam moléculas no seu 
interior. 
!  Podem, expontâneamente, aumentar em massa e 
complexidade. 
!  Se proteinas são incorporadas na membrana fosfolipídica, 
elas se comportam como uma membrana plasmática seletiva. 
!  Hanczyc, S. Fujikawa, & J. Szostak (2003) criaram um 
lipossomo que cresce e se divide (sobre argila) e se RNA está 
presente, ele (na sua quase totalidade) é encapsulado. 
Origem de monômeros orgânicos 
Polimerização moléculas orgânicas 
Membrana – compartimentalização 
do sistema vivo 
DNA < > proteina – quando e como 
apareceu código genético? 
!  Quando e como se deu a origem dos codon? 
!  Quando e como DNA -> proteina 
!  Quando seleção natural começou?