Aula1_OrigemDaVida
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A Origem da Vida
Prof. Carlos Roberto Fonseca
Qual a Origem do Universo?
Qual é a Origem da Vida?
Qual é a Origem das Espécies?
Qual é a Origem do Homem?
PERGUNTAS UNIVERSAIS
Todas as sociedades humanas procuraram responder a estas questões. As respostas encontram-se em suas mitologias sagradas que muitas vezes estão na base de sua religião.
Mitologia CristãDEUS (JEOVÁ)
Universocriado em
7 dias
Mitologia Grega
Pontos (Mar)Ouréa (Terra)Úrano (Céu)
Mitologia NórdicaNIFLHEIM
(Mundo Congelado)MUSPELL
(Mundo Quente)
Gigante Ymir
DeusesOdin, Vili & Vê
Mundo
MORTE
Mitologia Persa (VI a.c.)
ZURVAN(DEUS DO TEMPO)
Ahura Mazda (Bem) Ahriman (Mal)
Gemêos
SOL, LUA, ESTRELASMashya (Primeira Mulher)Mashyoi (Primerio Homem)
Mitologia Hindú
PRAJAPATI(Deus Supremo)
BRAHMA(Deus Criador)
AURORA(filha)
Homeme
demais espécies
Mitologia Chinesa
PAN GU(Criador Primordial)
NÜ WA(Deusa)
MUNDOTerra
(Yin - Pesado) e
Céu(Yang - Leve)
Barro
HOMENS&
MULHERES
Mitologia Nipônica
IZANAGUI & IZANAMI(primeiro casal)
Desceram do Céu em um Arco-Íris, agitaram o oceano primordial
com uma lança e criaram as ilhas do Japão
Deuses dos Mares, Rios, Ventos, Árvores,
Montanhas e Planícies
Mitologia Asteca
NOSSO MUNDOQUINTA CRIAÇÃO
Anteriores destruídosPor
JAQUARESVENTOS
CHUVA DE FOGOGRANDE DILÚVIO
IRMÃOS QUENTZALCOAT & TEZCATLIPOCA
Transformaram em uma serpente,esquartejaram a Deusa TLALTECUHTLI
e criaram a Terra e os Céus
Mitologia IncaWIRACOCHA
(Criador de Tudo)Surgiu a partir
das águas escuras do
lago Titicaca
Moldou os Homens
A partir das pedras do lado
do lago
Mitologia PolinésicaTangaroa
(Deus do Mar - Criador)Viveu por um longo tempo no escuro dentro de uma casca até que um dia a rompeu.
A casca virou abóbada celeste e de seu corpo foi feito a Terra
(carne), as Cordilheiras (coluna vertebral), as nuvens
(entranhas), as escamas e conchas dos seres do mar
(unhas)
Mitologia Tupi-GuaraniTUPÃ
(Deus Supremo)
Guaraci(Deus do Sol)
Jaci(Deusa da Lua)
Seres Vivos Rainha da Noite e dos Homens
• Anhum, o deus da música• Rudá, o deus do amor• Caupé, a deusa da beleza• Caramuru, o deus dragão das ondas e oceanos• Polo, o deus dos ventos• Sumá, a deusa da agricultura• Caapora, deus guardião dos animais)• Tiriricas (deusas do ódio)• Pirarucu, deus do mal, que mora no fundo das águas)• Yara (deusa dos lagos)• Curupirra, protetor das matas• Araci, deusa da aurora e das madrugadas
A Ciência Modernae a Resposta das Grandes Perguntas
Qual a Origem do Universo?Qual é a Origem da Vida?
Qual é a Origem das Espécies?Qual é a Origem do Homem?
Qual é a Origem do Universo?Teoria do Big Bang
Qual é a Origem da Vida?
A Origem da VidaComo a Vida se originou a partir da Não-Vida?
Evolução química
LUCALastUniversalCommonAncestor
"warm little pond, with all sorts of ammonia and phosphoric salts, lights, heat, electricity, etc. present, so that a protein compound was chemically formed ready to undergo still more complex changes"
Charles Robert Darwin
Carta de Darwin para Joseph Dalton Hooker (1871)
Proteínas
Ala AlaninaArg ArgininaAsn AsparaginaAsp Ácido AspárticoCys CisteínaGln GlutaminaGlu Ácido GlutâmicoGly GlicinaHis HistidinaIle IsoleucinaLeu LeucinaLys LisinaMet MetioninaPhe FenilalaninaPro ProlinaSer SerinaThr TreoninaTrp TriptofanoTyr TirosinaVal Valina
20 Aminoácidos
A Estrutura Básica dos Aminoácidos
Carbono alfa - Carboxil - Grupo Amino - Hidrogênio - Cadeia lateral (diferencial)
A Hipótese de Oparin (1929)
Aleksandr Oparin (1894-1980)
Metano, Amônia, Hidrogênio e Água(CH4, NH3,H2,H2O) + Raios Elétricos
=AMINOÁCIDOS
+ outros compostos orgânicos
Stanley L. Miller & Harol C. Urey (1952)
O Meteorito Murchisoncontem 75 amioácidos
em sua constituição
Aminoácidos no Espaço
AMINOÁCIDO
RADICAL VARIÁVEL
Proteínas
• Formadas por uma sequência de aminoácidos• Estrutura complexa• Ampla variedade de funções• Componente estrutural das células e tecidos• Enzimas – catalizadoras de reações químicas• Transporte e armazenamento de moléculas (ex. O2)• Transmitir informações (ex. hormônios)• Anticorpos• Possui uma capacidade limitada de se autoreplicar (excessão: Prions, da doença da vaca louca)
A Descoberta do DNA(James Watson & Francis Crick, 1953)
Quatro Nucleotídeos do DNA
Grupamentofosfato Desoxirribose
Complementaridade das Bases Nitrogenadas
DNAA – TC – G
Estrutura Helicoidal do DNA
Ácidos Desoxiribonucléico(DNA)
• Formados por seqüência de nucleotídeos
• Estruturalmente complexo – Dupla hélice
• Excelente para armazenar informações genéticas
• Para se replicar necessita de ajuda de outras moléculas (RNA e Proteínas)
• Não executa funções metabólicas - não tem capacidade de apressar reações químicas
Evolução Química
DNA(Simples)
(Bom Replicante)(Mal catalisador)
Proteinas(Complexa)
(Mal Replicante)(Bom catalisador)
Dois principais concorrentes
Moleculas autoreplicantes e catalíticas
O Mundo de RNA(termo cunhado por W. Gilbert 1986)
Formuladores da Hipótese• Woese (1967), Crick (1968) e Orgel (1968)
RNA tem a capacidade de se autoreplicar(Thomas R. Cech 1986)
A1
A4A3
A2
A1X2
X1
X3
Diferenças entre DNA e RNA
Fita Duplade Nucleotídeos
Fita Simplesde Nucleotídeos
Seqüênciade Aminoácidos
DNA RNA Proteínas
Tradução Celular
Ribossomo é feito de RNA(a máquina onde ocorre a tradução)
ARGUMENTOS A FAVOR DA HIPÓTESEDO MUNDO DO RNA
1. O RNA é uma molécula informacional (assim como o DNA) e biocatalítica (assim como diversas proteinas [enzimas]), sendo ao mesmo tempo genótipo e fenótipo, assim teria a capacidade de se auto-replicar.
2. O Ribossomo, principal responsável pela síntese das proteínas, é formado por RNA. É a informação trazida pelo RNAmensageiro que é traduzida em proteína.
3. O RNA é necessário para a biossíntese do DNA. Enquanto várias enzimas são necessárias para fazer o RNA, depois dele feito apenas duas enzimas são necessárias para se produzir o DNA.
4. O ATP é um ribonucleotídeo. O NAD, FAD e a Coenzima A (respiração celular) têm como parte da cadeia um ribonucleotídeo.
Hipóte do Mundo de RNARNA (RIBOSIMAS)
(Simples)(Boas Replicantes)
(Boas catalisadoras)Mutação
Replicação
Seleção
RNA autoreplicantes
Ácido Ribonucléico(RNA)
• Composto por uma sequência de nucleotídeos (A, U, C, G)
• Fita simples
• Capacidade de conter informações genéticas
• Responsável pela tradução celular – produção de proteína (RNAmensageiro e RNA transportador)
• Capacidade de apressar reações químicas (riboenzimas)
• Capacidade de se auto-replicar
1. Átomos livres(Hidrogênio - H, Carbono - C, Nitrogênio - N, Oxigênio - O)
2. Moléculas Inorgânicas(Hidrogênio - H2, Gás Carbônico - CO2, Metano – CH4, Amônia – NH2)
3. Moléculas Orgânicas SimplesCH4 + H2o -> Açucares simples, ácidos graxos, glicerolCH4 + H2O + NH3 -> Aminácidos
4. Moléculas Orgânicas ComplexasAçucar + Açucar -> Açucares complexosAminoácidos + Aminoácidos -> ProteínasNucleotideos + Nucleotídeos -> Ácidos Nucléicos
5. CoacervadosAgregado de moléculas orgânicas complexas
6. ProtobiontesCoacervados controlados pelos ácidos nucléicos
7. Células PrimitivasEstrutura com membrana lipoproteica com metabolismo controlado por enzimas e ácidos nucléicos
Passos envolvidos na Origem da Vida