A LÓGICA MOLECULAR DA VIDA

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A LÓGICA MOLECULAR DA VIDA

Brasília, DF

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Bioquímica: O Conceito

A bioquímica, anteriormente chamada de química biológica ou fisiológica, é uma ciência interdisciplinar que estuda principalmente a química dos processos biológicos que ocorrem em todos os seres vivos. É voltada principalmente para o estudo e tecnologia da estrutura e função de

componentes celulares como proteínas, carboidratos, lipídios, ácidos nucléicos e outras biomoléculas.Surgiu a partir das investigações de fisiologistas e químicos sobre compostos e conversoes químicas em seres humanos e plantas no século XIX. O termo bioquímica foi proposto pelo químico e médico alemão Carl Neuberg em 1903, embora no século 19 grandes pesquisadores

como Wohler, Liebig, Pasteur e Claude Bernard estudassem a química da vida sobre outras denominações.

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O Big Bang: A Origem do Universo

Fred Hoyle (1915- 2001) e George Gamow (1904-1968): o primeiro, mais teórico, defende de um universo eterno e infinito; o segundo, mais experimental, é um dos criadores da famosa teoria do Big Bang - que postula que tudo começou com uma grande explosão. Atualmente,

a proposta de Gamow é a mais aceita pela comunidade científica.

George Gamow (1904-1968) Fred Hoyle (1915-2001)

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Radiação Cósmica de Fundo

confirmou a teoria do universo inflacionário (vulgarmente

conhecida como Big Bang), proposta por Georges Lemaitre e

George Gamow, em décadas anteriores, 1965

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Gamow, a Explosão e a Teoria da Expansão

Formação dos elementos químicos

Predominância de Hidrogênio seguida de Helio

Hidrogênio + Helio = 99,9% de todo universo

Elementos mais pesados = 0,1% do universo

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Tabela Periódica dos Elementos Químicos

Mendeleyev (1834-1907)

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O Universo e a Via Láctea

Galáxias: 100 bilhões

Cada galáxia: 100 bilhões de estrelas

O numero de planetas não e claro, mas em pelo menos um a vida evoluiu

Diâmetro: 100 mil anos-luz

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A Terra

Concepção artística

Atração gravitacional

Terra extremamente quente

Ausência de atmosfera

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A Vida na Terra

Terra Pré Biótica Terra Biótica

Acelular Unicelular Multicelular

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Pasteur e a Geração Espontânea

Louis Pasteur (1822-1895) Aristóteles (384 a.C. – 322 a.C.)

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Síntese Pré Biótica de Moléculas Orgânicas Simples

A. I. Oparin (1894– 1980) J. B. S. Haldane (1892-1964) 1938

A vida existente no planeta Terra se originou no próprio

planeta Terra a partir de substâncias que já existiam no

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Produção Abiótica de Biomoléculas

Harold Urey (1893 – 1981) Stanley Miller (1930 – 2007)

AMINOÁCIDO

PROTEINAS

VIDA

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Célula

x Célula Metabólica

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Síntese Pré Biótica de Moléculas Orgânicas Simples

Evolução Química

A palavra estromatólito vem do grego, de stroma que significa camada e de lithos que significa rochas;

Os estromatólitos são um dos vestígios de vida mais antigos na Terra, foram encontrados à 3,5 mil milhões de anos;

Estromatólitos são fósseis que foram originados por bactérias e cianofitas que, ao captarem os carbonatos existentes nos meios onde viviam, e ao metabolizá-los, os depositavam nas suas membranas celulares e, assim, foram-se desenvolvendo em camadas sucessivas, alternando com partículas sedimentares sobre um substrato rígido. Estas estruturas podem assumir diferentes formas, como esteiras microbianas, camadas, domos, colunas e oncólitos.

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A Fundamentação Química

2770 a.C.

Nicolas Lémery (1645 – 1715)

Carl Wilhelm Scheele (1742 – 1786)

Torbern Olof Bergman (1735 - 1784)

Compostos orgânicos: compostos que poderiam ser obtidos a partir de organismos vivos; Uma “força vital” era necessária para a síntese de um composto orgânico;

Compostos inorgânicos: originados de fontes não-vivas, como minerais;

As substâncias encontradas na natureza eram divididas, em três grandes reinos: Animal, Vegetal e Mineral;

Tanto o reino vegetal como o reino animal são constituídos por seres vivos ou orgânicos;

Conseguiu isolar compostos orgânicos de produtos animais e vegetais: uva → ácido

tartárico, limão → ácido cítrico, leite → ácido lático, gordura → glicerina, urina → uréia

Compostos orgânicos: compostos extraídos dos organismos vivos, vegetais e animais; Compostos Inorgânicos: compostos extraídos do reino mineral;

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A Fundamentação Química

A bioquímica tenta explicar as formas e as funções biológicas em termos químicos; Simplicidade do mundo mineral x complexidade do mundo vivo;

Alquimia é uma prática antiga que combina elementos da Química, Antropologia, Astrologia, Magia, Filosofia, Metalurgia, Matemática, Misticismo e Religião;

Verificou que a combustão de todo composto orgânico originava sempre gás carbônico e água, com isso deduziu que as plantas e os animais continham o elemento carbono, e também poderiam ter hidrogênio e oxigênio e, às vezes, nitrogênio, enxofre e fósforo;

Esses elementos foram chamados de elementos organóides (isto é, geradores dos seres vivos). Lavoisier estava interessado em saber como é que estes elementos poderiam originar os compostos orgânicos.

Antoine Laurent de Lavoisier (1743 – 1794) O Alquimista

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A Fundamentação Química

Jöns Jacob Berzelius (1779 - 1848)

Vitalismo (Teoria da Força Vital)

Compostos orgânicos: compostos que poderiam ser obtidos a partir de organismos vivos; Uma “força vital” era necessária para a síntese de um composto orgânico;

Compostos inorgânicos: originados de fontes não-vivas, como minerais;

Considerava-se que um composto inorgânico não podia ser transformado em um orgânico pelo homem;

Em 1808 Berzelius definiu Química Orgânica - parte da Química que estuda os compostos orgânicos;

Química Inorgânica - parte da Química que estuda os compostos inorgânicos;

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A Fundamentação Química

Friedrich A. Kekulé (1829 - 1896)

Teoria Estrutural da Tetravalência do Carbono;

Nos compostos orgânicos, o carbono é sempre tetracovalente, exercendo 4 ligações, podendo essas ligações serem representadas por pares eletrônicos ou traços;

Propõe a definição da Química Orgânica como o ramo da Química que estuda os compostos de carbono;

Sintetizou o acetileno e 1866 obteve, por aquecimento, a polimerização do acetileno em benzeno, que confirma a derrubada da Teoria da Força Vital;

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Condritos carbonáceos

Modelos Modernos para a Origem da Vida

PANSPERMIA

Os cometas poderiam ter contribuído no aporte de compostos orgânicos à Terra primitiva;

MODELOS HIDROTERMAIS

Nas últimas três décadas, a atividade das fendas hidrotermais submarinas tem sido alvo de investigações no sentido de avaliar o seu possível papel no surgimento da vida;

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