16/03/2017
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Introdução à Biologia Celular:
Origem da Vida
Prof: Dr. Cleverson Agner Ramos
ICB – Dep. Mofologia
Disciplina: Biologia Celular
Escola Evolucionista
Escola Evolucionista Queda da Teoria da Queda da Teoria da AbiogêneseAbiogênese CoacervadosCoacervadosTeoria dos Teoria dos Teoria da FitaTeoria da FitaPrimordialPrimordial Teoria da PanspermiaTeoria da PanspermiaCósmicaCósmica Universais da VidaUniversais da VidaCaracterísticasCaracterísticas
A Escola Evolucionisma
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A Teoria da Geração Expontânea
Anaximandro de Mileto (610 AC)
A teoria da Geração Expontânea, ou Abiogênese, têm como dogma central que:
Uma Força sobrenatural seria capaz de gerar vida
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A Teoria da Seleção Natural
Charles Darwin (1859)
Publicação do Livro: “A origem das Espécies”
Dois principais pontos:
1.
Espécies não foram Criadas na sua forma atual mas sim
evoluíram de ancestrais;
2.
Propôs um mecanismo para a evolução das espécies: A
teoria da seleção natural.
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Os Experimentos de Pasteur
Louis Pasteur (1860´s)
Derrubou o mito da geração expontânea
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O Mecanismo da Herança Genética de Mendel
Gregor Mendel (1850´s e 1860´s)Somente no século XX seus trabalhos foram aceitos
1ᵃ Lei: Toda característica é determinada por um par de
fatores (genes). Os dois alelos de cada gene presentes em
um indivíduo segregam‐se (separam‐se) na formação dos
gametas.
2ᵃ Lei: Os alelos de dois ou mais genes de um indivíduo
segregam‐se (separam‐se) independentemente,
combinando‐se ao acaso.
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A Hipótese de Oparin: Teoria da Sopa Primordial
Alexander Ivanovich Oparin (1930)Formulou uma nova hipótese para explicar a origem da vida.
Isso culminou com seu livro “A Origem da Vida”.
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Alexander Ivanovich Oparin (1930)
A Hipótese de Oparin: Teoria da Sopa Primordial
Metano (CH
4)Amônia (NH
3)Hidrogênio (H
2)Vapor de água
(H
2O)
Aminoácidos
Carboidratos
Ácidos Nucleicos
E o O
2? Ele não foi
importante para o
surgimento da vida na
Terra?
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Alexander Ivanovich Oparin (1930)A Hipótese de Oparin: Teoria da Sopa Primordial
Coacervados Primeiras células procarióticas Atmosfera primitiva Mares primitivos Primeiras células eucarióticas Escola EvolucionistaEscola Evolucionista Queda da Teoria da Queda da Teoria da AbiogêneseAbiogênese CoacervadosCoacervadosTeoria dos Teoria dos Teoria da FitaTeoria da FitaPrimordialPrimordial Teoria da PanspermiaTeoria da PanspermiaCósmicaCósmica Universais da VidaUniversais da VidaCaracterísticasCaracterísticas
Alexander Ivanovich Oparin (1930)
A Hipótese de Oparin: Teoria da Sopa Primordial
Primeiras células procarióticas Primeiras células eucarióticas Escola Evolucionista16/03/2017
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Os Experimentos de Miller testaram a Hipótese de Oparin
Stanley Lloyd Miller (1952/53)Testou experimentalmente a hipótese de Oparim para a origem da vida
‐ Simulando as condições pre‐
bióticas, permitiram a produção
de 17 aminoácidos (dos 20
presentes nas proteínas).
‐ Também foram produzidos
açúcares, ácidos graxos e as bases
nitrogenadas.
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Os Experimentos de Miller testaram a Hipótese de Oparin
Stanley Lloyd Miller (1952/53)Então…….
1.Por quê atualmente não vemos esse evento
acontecendo mesmo em condições controladas?
2.Se microrganismos são criados a partir destes
componentes orgânicos isto não seria um exemplo de
geração espontânea?
3.Como explicar os fatores de transmissão da informação
que os compõem para as próximas gerações?
PARADOXO DA GERAÇAO ESPONTÂNEA
A hipótese de Oparin foi parcialmente comprovada: Moléculas orgânicas poderiam ser criadas
a partir de moléculas inorgânicas, entretanto não foi observado o surgimento de coacervados
ou células primitivas
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Os Experimentos de Miller testaram a Hipótese de Oparin
Stanley Lloyd Miller (1952/53)A primeira célula era muito simples, porém mesmo uma
célula desse tipo ainda seria complexa demais para admitir‐
se que ela tenha surgido ao acaso, já pronta e funcionando.
É razoável supor‐se que a primeira célula a surgir
apresentava apenas algumas das características hoje
consideradas peculiares dos seres vivos .
METABOLISMO, CRESCIMENTO E REPRODUÇÃO.
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A Descoberta do DNA
James Watson & Francis Crick (1968)‐Replicação semiconservativa;
‐Armazenamento de Informação
para a síntese de aminoácidos;
‐Possibilidade de mutações;
DNA CONTEMPLA 3 PRECEITOS DA NATUREZA DA HEREDITARIEDADE
PARADOXO DO OVO E DA GALINHA Escola Evolucionista16/03/2017
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A Teoria da Fita Primordial
Pesquisas elucidando a natureza do DNA e RNAAs primeiras moléculas auto‐replicantes seriam polímeros de RNA
‐RNA poderia catalizar sua própria replicação;
‐Com o tempo foi capaz de sintetizar enzimas
primordiais;
‐Posteriormente o armazenamento da informação
genética foi transferido para o DNA.
POR QUÊ O RNA SERIA A PRIMEIRA MOLÉCULA AUTO‐REPLICANTE E
NÃO O DNA?
RIBOZIMA Escola EvolucionistaEscola Evolucionista Queda da Teoria da Queda da Teoria da AbiogêneseAbiogênese CoacervadosCoacervadosTeoria dos Teoria dos Teoria da FitaTeoria da FitaPrimordialPrimordial Teoria da PanspermiaTeoria da PanspermiaCósmicaCósmica Universais da VidaUniversais da VidaCaracterísticasCaracterísticas
A Teoria da Fita Primordial
Pesquisas elucidando a natureza do DNA e RNA
O primeiro código genético pode ter sido o RNA, que tinha capacidade de replicação lenta, posteriormente se agrupando no
interior de micelas
Com o desenvolvimento de mecanismos autocatalíticos e evolução de uma família de moléculas de RNA que poderiam catalisar sua própria replicação deram origem a enzimas replicadoras de moldes
de sequências de RNA
O DNA dupla hélice ao longo da evolução foi substituindo o RNA como uma molécula mais estável para armazenar uma quantidade cada vez mais crescente de
informações genéticas necessárias às células.
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A Teoria da Fita Primordial
Pesquisas elucidando a natureza do DNA e RNADiversos estudos têm contribuído para a teoria do RNA primordial;
MONTMORILLONITE-CATALYSED FORMATION OF RNA OLIGOMERS: THE POSSIBLE ROLE OF CATALYSIS IN THEORIGINS OF LIFE
2006
CLAY MATERIAL MAY HAVE ACTED AS 'PRIMORDIAL WOMB'
FOR FIRST ORGANIC MOLECULES 2005 SELF-SUSTAINED REPLICATION OF AN RNA ENZYME 2009 Escola Evolucionista
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COMO SURGIU A VIDA
COMO A
CONHECEMOS?
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A Teoria da Panspermia Cósmica
Organismos extremófilos poderiam ter vindo em meteoritos?
O impacto de meteoritos em um planeta com vida lança ao espaço fragmentos de rochas
com organismos
Estes organismos podem sobreviver às condições adversas de temperatura e
pressão no espaço
Estes meteoros atingem planetas e se houver ambiente favorável há a
dispersão do extremófilo Escola Evolucionista
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A Teoria da Panspermia Cósmica
Organismos extremófilos poderiam ter vindo em meteoritos?
This 4.5 billion‐year‐old rock, labeled meteorite ALH84001, is believed to have once been a part of Mars and to contain fossil evidence that primitive life may have existed on Mars more than 3.6 billion years ago. The rock is a portion of a meteorite that was dislodged from Mars by a huge impact about 16 million years ago and that fell to Earth in Antarctica 13,000 years ago. The meteorite was found in Allan Hills ice field, Antarctica, by an annual expedition of the National Science Foundation's Antarctic Meteorite Program in 1984. It is preserved at the Johnson Space Center's Meteorite Processing Laboratory in Houston.
O meteorito marciano ALH84001 mostra formações microscópicas que podem ter sido originadas por vida fora da Terra.
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Capacidade do organismo gerar “filhos”
com características semelhantes a do
progenitor.
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Características Universais da Matéria Viva
REPRODUÇÃO
Os virus são organismos controversos, pois algumas escolas não o consideram como organismo vivo por não apresentar metabolismo e reprodução próprios, dependendo sempre de uma célula hospedeira
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Características Universais da Matéria Viva
REPRODUÇÃO
Poderíamos considerer os vírus como viva se aceitarmos que seu metabolismo e reprodução ocorrem no hospedeiro,
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Alterações ao acaso que ocorrem
no material genético são essenciais
para que a evolução ocorra.
Muitas alterações levam à morte celular
e outras alterações maléficas mas
algumas poucas alterações podem
ser benéficas para a célula.
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Características Universais da Matéria Viva
MUTAÇÕES
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A capacidade em que o
organismo têm de se
adaptar aos mais
diversos ambientes
Características Universais da Matéria Viva
ADAPTAÇÃO
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Fatores de Crescimento Formação de Filopódios Formação de Lamelipódios Adesão Focal Miosina II Arp2/3 Cofilina Escola EvolucionistaEscola Evolucionista Queda da Teoria da Queda da Teoria da AbiogêneseAbiogênese CoacervadosCoacervadosTeoria dos Teoria dos Teoria da FitaTeoria da FitaPrimordialPrimordial Teoria da PanspermiaTeoria da PanspermiaCósmicaCósmica Universais da VidaUniversais da VidaCaracterísticasCaracterísticas
-Toda o organismo vivo deve estar em íntimo contato
com o meio de forma que o meio promove estímulos
para o organismo como exemplo:
divisão, crescimento e morte celular
Características Universais da Matéria Viva
RESPOSTA À ESTÍMULOS
Escola Evolucionista
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O organismo deve ser capaz de transformar a energia
contida em componentes externos em moléculas
energéticas responsáveis pelas funções
fundamentais para sua existência.
Características Universais da Matéria Viva
CAPACIDADE DE TRANSFORMAR ENERGIA DO MEIO
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Escola Evolucionista
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É a capacidade de utilizar componentes
do meio (substrato) para adquirir
energia e combustíveis necessários
para se manter, crescer e reproduzir.
Características Universais da Matéria Viva
Nutrição
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