A Origem da Vida e a Evolução Professora Ana Carolina.
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A Origem da Vida e a Evolução
Professora Ana Carolina
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A geração espontânea ou abiogênese
Vida aparece subitamente na matéria não viva, a partir de um ‘princípio ativo’.
Ex: Aparecimento de camundongos a partir de uma camisa suja em contato com germe de trigo (princípio ativo: suor humano).
No século XVII, Florentino Redi fez experiências provando que não havia geração espontânea. Provou que as moscas originavam- se a partir de moscas preexistentes – Biogênese.
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O Holandês Leeuwenhoek aperfeiçoando lentes de aumento descobriu os micróbios – admitiiu-se que pelo menos os micróbios surgiam por geração espontânea.
Em 1745, o inglês Needham colocou sucos nutritivos em tubo de ensaio, aqueceu-o, fechou-o e aqueceu-o novamente – crescimento de micróbios – abiogênese.
Spallanzani repetiu a experiência, mas ferveu os líquidos, mostrando que ele não havia matado todos os micróbios e, mostrando que os novos vieram da reprodução dos que tinham sobrado – fervura destruiu o ‘’princípio ativo’’ – explicação do porque não conseguia obter a presença de micróbios nos líquidos após fervê-los.
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1860 – Queda da geração espontânea.
Louis Pasteur mostrou que o ar é fonte de microorganismos.
- Soluções nutritivas esterilizadas não apresentavam organismos vivos.
- Colocou líquidos nutritivos nos frascos, aqueceu-os – estéreis.
- Pasteur quebrou o gargalo – micróbios.
A hipótese da biogênese passou a ser aceita universalmente pelos cientistas.
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Se a vida vem de seres preexistentes, então
onde e quando apareceu a “primeira
vida’’?
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Hipóteses
Extraterrena: micróbios vindo em partículas de poeira e meteoritos de origem extraterrena.
Autotrófica: primeiros seres vivos produziam o próprio alimento.
Heterotrófica: a forma mais simples de vida se desenvolveu num ambiente quimicamente complexo e apresentaria metabolismo simples, incapaz de fabricar o próprio alimento.
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O Experimento de Harold Urey e Stanley Miller
Evidências da presença de hidrogênio, metano, amônia e vapor d’água na atmosfera da Terra.
Elevadas temperaturas - vapor d’água - condensação - tempestades e descargas elétricas- formação de aminoácidos.
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A Formação de Macromoléculas e Coacervados
Aquecimento de uma mistura seca de aminoácidos – resfriamento – formação de macromoléculas – proteinóides.
Mares – “caldo primordial”.
Proteínas formaram conglomerados chamados coacervados.
Coacervados – metabolismo simples, absorveram partículas do meio e catalisaram reações.
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A Hipótese AutótrofaFoi fundamentada com a descoberta de arqueobactérias – vivem em regiões inóspitas.
Seres quimiolitoautotrofos.
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Fotossíntese: fonte do oxigênio na atmosfera
Sulfobactérias – capacidade de dividir quimicamente a água produzindo oxigênio – metabolismo aeróbio.
Fossilizadas formam os estromatólitos
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Os RNAs Catalíticos
Primitivo.
É catalisador.
Presença de íntrons – enzimas.
Estabelece ligações peptídicas.
Transformou-se em DNA e proteínas.
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O Último Antepassado Comum Universal
Todos os seres descendem de um único ancestral comum: LUCA (Last Universal Common Ancestor).
- Formados por células.
- Elementos: carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre.
- Macromoléculas: proteínas, carboidratos, lipídios e ácidos nucléicos.
- Membrana lipoprotéica.
- Informação genética: DNA
- Proteínas: ribossomos.
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A Teoria da Evolução
Espécies atuais descendem de outras espécies.
Evidências do processo evolutivo:
- Anatomia comparada.
- Embriologia Comparada.
- Bioquímica.
- Fósseis.
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A Teoria da Criação
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A Embriologia Comparada
Animais de espécies diferentes, quando na fase embrionária, são muito semelhantes.
Embriões apresentam órgãos que eram funcionais em seus ancestrais.
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A Bioquímica
Proteínas homólogas: mesma função em espécies diferentes. Ex: hemoglobinas.
- Dois tipos de segmento: invariáveis e variáveis (mutações).
O citocromo C: proteína da cadeia respiratória.
Reações sorológicas: afinidade antígeno-anticorpo.
Origem comum: DNA e proteínas a partir de 20 tipos de aminoácidos, ATP, via comum de síntese de proteínas e processos respiratórios.
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Os Fósseis
Documentam a evolução dos organismos no decorrer do tempo geológico.
Decomposição de elementos radioativos: Carbono 14 e Urânio 238.
Modificação contínua de espécies e aumento da diversidade.
Existência de formas de transição. Ex: Archaeopteryx.
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Tempo Geológico
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A Evolução Segundo Lamarck
Lei do Uso e Desuso: partes do corpo não utilizadas, atrofiam, enfraquecem e desaparecem.
Lei da Herança dos Caracteres Adquiridos: transmissão dos caracteres aos descendentes.
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O Darwinismo
Seleção Natural
Variações favoráveis transmitidas aos descendentes e, acumulando-se com o tempo, dão origem as grandes diferenças.
Falha: não explicação da origem das variações naturais.
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Comparação entre as Teorias
Lamarck: forçadas a se esticarem para cima, resultou no alongamento do pescoço e esta nova característica adquirida era herdada pelos descendentes.
Darwin: girafas de comprimento de pescoço diferentes. As espécies de pescoço longo foram selecionados e sobreviveram.
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Teoria do Neodarwinismo
Processos básicos da evolução:
- Mutação
- Recombinação genética
- Seleção natural
- Isolamento reprodutivo
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Variabilidade: recombinação genética e mutação.
Seleção natural
- Resistência de moscas ao DDT, resistência de bactérias aos antibióticos.
Isolamento reprodutivo
- Isolamento habitacional, sazonal, mecânico, inviabilidade ou esterilidade do híbrido.
Migração: fluxo gênico.
Hibridação: aumenta a variabilidade genética.
Oscilação genética: genética alterada casualmente.
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A Especiação
Dois tipos:
- Alopátrica: população inicial sofre isolamento geográfico, diferenciação genotípica e fenotípica, isolamento reprodutivo, formação de duas espécies diferentes.
- Simpátrica: divergência entre duas espécies dentro de uma mesma área geográfica.
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Irradiação Adaptativa
Processo de evolução de uma espécie ancestral comum em uma variedade de formas que ocupam diferentes ambientes.
Cada grupo adquire novos caracteres como resultado de mutações e recombinações genéticas.
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Convergência Evolutiva
Semelhança entre organismos de origens diferentes que, vivendo muito tempo no mesmo ambiente, são submetidos às mesmas pressões seletivas e acabam por se assemelharem.
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Anagênese e Cladogênese
Anagênese: uma população vai gradualmente se modificando devido ao aparecimento de um novo caráter ou alteração de caracteres já existentes.
Cladogênese: novas espécies surgem por irradiação adaptativa, a partir de uma população inicial através da seqüência de três etapas:
- Isolamento geográfico.
- Diversidade genética.
- Isolamento reprodutivo.
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Os Cinco Reinos
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Sistemática ou Taxonomia
Reuni seres vivos com características semelhantes.
Dois tipos:
- Artificial: escolhida arbitrariamente. Ex: Plantas são divididas em 3 grupos e animais em 2 grupos.
- Natural: desenvolvimento embrionário, morfologia e fisiologia, estudo do cariótipo,
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Homologia e Analogia
Órgãos homólogos: apresentam a mesma origem embrionária. Ex: braço do homem e nadadeira da baleia.
Órgãos análogos: realizam a mesma função. Ex: asas dos insetos e das aves.
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As Categorias de Classificação (táxons)
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As Regras de Nomenclatura
No século XVIII o biólogo e botânico sueco Lineu estabeleceu uma série de regras para dar nome aos seres vivos.
1° Regra: nomes escritos em latim ou grifado, obrigatório no mínimo dois. O primeiro é o gênero e o segundo a espécie.
2° Regra: o nome do gênero sempre com a inicial maiúscula.
3° Regra: o nome da espécie com inicial minúscula.
Ex: Pulex irritans, Taenia soluim
Ex: Ascaris lumbricoides
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Cladograma
Representação gráfica que traduz as relações de parentesco entre os grupos de seres vivos.
Nós: características pertencentes a um ancestral comum.
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Fim!