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ORIGEM DA VIDA - Biologia Método científico: 1. Observar o fenômeno 2. Questionar o pq dele acontecer 3. Criar uma hipótese (achismo) 4. Testar a hipótese (grupo teste e o grupo controle) 5. Mesmo resultado, a hipótese vira teoria A partir daí, essa teoria pode ser usada para basear outras teorias e passa a ser uma lei da natureza, que pode ser questionada também. HIPÓTESES SOBRE A ORIGEM DA VIDA Abiogênese – seres vivos surgem espontaneamente Biogênese – seres vivos surgem de outros pré-existentes (reprodução) Redi acreditava na biogênese e queria provar essa hipótese. Ele utilizou 3 potes e colocou carne em cada um deles. O primeiro estava aberto e, por isso, atraiu moscas, que depositaram suas larvas na carne. O segundo foi completamente tampado e, assim, não surgiram moscas. No entanto, contestaram que pelo fato do pote estar totalmente tampado, não havia ar dentro dele. Para os abiogênicos, o ar era um elemento da ‘receita da vida’. Para resolver isso, ele tampa o terceiro pote com uma gaze/pano, que permitia a passagem de ar. Dessa forma, ele conseguiu provar que seres vivos são originados a partir de seres já existentes e pela reprodução. Com a descoberta das bactérias, os debates sobre abiogênese e biogênese voltaram. Needham, abiogênico, fez o seguinte experimento esperando comprovar sua hipótese: Ele aqueceu um caldo de carne no fogo a aproximadamente 50°C e fechou o recipiente com uma rolha para que outras bactérias não entrassem, mas o ar passasse. Obviamente, 50°C não é suficiente para matar todas as bactérias e, por isso, a proliferação continuou e novas bactérias surgiram. Spallanzani, biogênico, criticou o experimento de Needham e propôs um novo experimento: Ele aqueceu a 100°C e por mais tempo, além de ter vedado completamente o recipiente, de modo que nenhuma bactéria entrasse. Com isso, nenhuma bactéria surgiu. Needham disse que o experimento estava incorreto, já que não permitia a passagem do famoso elemento para a ‘receita da vida’, o ar. Pasteur resolveu essa discussão de uma vez por todas. O seu experimento com o gargalo em forma de ‘pescoço de cisne’ permitiu com que o ar passasse, mas não as bactérias. Isso porque alguns nutrientes do caldo de cevada e beterraba escaparam durante o aquecimento e borbulhamento e pararam na base do pescoço de cisne, funcionando como um filtro que permitia a passagem do ar mas não das bactérias. Desse modo, não surgiram mais bactérias no frasco. TEORIA DA PANSPERMIA Ideia de que a vida veio de fora da Terra a partir de meteoros que traziam bactérias ou até mesmo aminoácidos. TEORIA DA EVOLUÇÃO QUÍMICA Para Oparin e Haldane, a vida surgiu a partir da combinação molecular. O ar da atmosfera primitiva continha gases com átomos essenciais para composição da matéria orgânica: Carbono, Hidrogênio, Nitrogênio, Fósforo e Enxofre. GASES: metano (CH4), amônia (NH3). Como não havia camada de ozônio, permitindo a passagem de raios UV, e havia constantes descargas elétricas, as ligações de várias moléculas gasosas quebraram, deixando seus átomos livres para se combinarem e comporem outras moléculas no mar. Alguns formaram aminoácidos (matéria orgânica) e, ao longo do tempo, se formaram coacervados, que são estruturas envoltas de uma membrana lipídica. Eles isolavam algumas moléculas e dentro deles ocorriam combinações aleatórias. Depois, quando o RNA surge, ele começa a organizar as reações (metabolismo) e, posteriormente, inicia – se a reprodução e o coacervado vira uma célula (vida). A partir daí, surgem 2 hipóteses: HETEROTRÓFICA: como o mar era uma sopa nutritiva, as primeiras bactérias eram heterotróficas, ou seja, utilizavam a glicose do mar e a quebravam por fermentação (respiração anaeróbica), o que libera CO2 na atmosfera. Como a reprodução assexuada é muito rápida, logo a sopa nutritiva acabaria. Como não havia a camada de ozônio, os raios UV eram muito intensos. Eles provocaram mutações em algumas bactérias, que passaram a produzir a clorofila, proteína que utiliza a luz para sintetizar glicose. A célula com clorofila é autossuficiente, ou seja, autotrófica. Primeiramente, a fotossíntese era feita com ácido sulfúrico (H2S), mas, com mutações, as células passaram a utilizar a água, muito mais abundante. 6 CO2 + 6 H2O à C6H12O6 + 6 O2 Fotólise – quebra do H2O pela energia da luz do sol O gás oxigênio oxida matéria orgânica e sua presença na atmosfera matou 90% dos seres vivos. Nesse período surgiu o gás ozônio, que funciona como uma barreira aos raios UV, diminuindo a frequência de mutações. Algumas bactérias sobreviveram e passaram a usar o gás oxigênio para quebrar a glicose (respiração aeróbica). HETEROTRÓFICA FERMENTADORA → AUTOTRÓFICA FOTOSINTETIZANTE AUTOTRÓFICA: As primeiras bactérias são quimiolitoautotróficas, ou seja, obtêm energia a partir de rochas magmáticas no fundo dos mares, protegidas do ambiente hostil da Terra primitiva. Depois, surgem os heterotróficos e a sequência segue parecida como a da hipótese anterior. TIPOS DE CÉLULAS Procarionte: sem núcleo organizado Eucarionte: núcleo organizado PROCESSO DO PROCARIONTE AO EUCARIONTE No modelo autogénico, para conseguir absorver mais nutrientes, a célula inicia um processo de invaginação da membrana plasmática. Esses pontos acabam se soltando e envolvem o núcleo. Procarionte → Eucarionte No modelo endossimbiótico, a célula eucarionte envolve a mitocôndria(procarionte) e o cloroplasto e passa a colaborar com eles. A mitocôndria produz energia para ela e para a célula eucarionte, enquanto o cloroplasto promove a fotossíntese. A célula eucarionte que possui essas duas estruturas contém 3 DNAs: o seu, o da mitocôndria e o do cloroplasto.