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ORIGEM DA VIDA - II

FAÇO IMPACTO - A CERTEZA DE VENCER!!!

PROFº: ROSIVALDO

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CONTEÚDO

A Certeza de Vencer

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3. A ORIGEM DA VIDA:

esmoralizada a teoria da abiogênese, confirmou-se a idéia de Prayer; Omne vivum

ex vivo, que se traduz por “todo ser vivo é proveniente de outro ser vivo”. Isso criou a seguinte pergunta: se é preciso um ser vivo para originar outro ser vivo, de onde e como apareceu o primeiro ser vivo?

Dentre as muitas hipóteses formuladas três serão destacadas, embora apenas a última seja aceita cientificamente.

3.1. A hipótese da criação divina. Essa idéia afirma que a vida foi criada por uma força superior, por uma divindade. Evidentemente, isso não pode ser verificado de forma científica; a ciência não tem os “instrumentos” necessários, seja para aceitá-la, seja para rejeitá-la: assim, essa crença, embora respeitável, tem muito mais a ver com a fé do que com a ciência. 3.2. Hipótese da panspermia.

Defendida inicialmente pelo físico Arrhenius, por volta de 1900, esta hipótese admite que a terra tenha sido habitada por microorganismos oriundos do espaço, denominados cosmozoários. Transportados, por exemplo, através de meteoros, esses microorganismos teriam atingido nosso planeta, constituindo a fonte de vida na terra. Observe que o panspermismo não explica a origem da vida em si: apenas transfere o problema da Terra para outro ponto qualquer do Universo. Nota: Esta hipótese não explica como uma forma de vida conseguiu passar pela atmosfera suportando tão altas temperaturas. 3.3. A hipótese por evolução química.

Essa hipótese sugere que

moléculas orgânicas complexas foram formadas a partir de moléculas simples nas condições da Terra primitiva, antes do aparecimento dos seres vivos. Essa é a hipótese mais aceita atualmente.

Um dos primeiros cientistas

a organizar essas idéias foi o bioquímico russo Aleksander Oparin, que em 1936, propôs um modelo de como a vida poderia ter surgido. Resumidamente as idéias propostas por Oparin são estas:

A terra tem mais ou menos 4,5 bilhões de anos de idade. À

medida que o planeta foi esfriando, as primeiras rochas se solidificaram permitindo o aparecimento da crosta terrestre há mais ou menos 2,5 bilhões de anos. A atmosfera primitiva tinha uma composição muito diferente da

atual. Acreditava Oparin que existiam nela amônia (NH3), metano (CH4), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O). A persistente atividade vulcânica teria provocado a saturação

de umidade na atmosfera. Nesse caso, o vapor de água começava a sofrer condensação ; caiam chuvas sobre a crosta ainda quente, a água evaporava novamente, condensava e assim por diante. Dessa forma, ocorria um ciclo de chuvas, muito mais intenso do que o atual. Chuvas e tempestades eram acompanhadas por descargas

elétricas violentas na atmosfera. Essas descargas e a radiação ultra violeta que chegava livremente à superfície atuavam sobre as substâncias da atmosfera, modificando algumas de suas ligações. Isso permitiu o surgimento de substâncias novas algumas delas orgânicas, como os aminoácidos. Esse tipo de síntese, realizada sem a participação de seres vivos, é denominado prebiótica. Os compostos que surgiam na atmosfera dissolviam-se na

água das chuvas e eram arrastados à crosta; a água evaporava-se, enquanto as substâncias formavam uma camada cada vez maior sobre a crosta. O calor das rochas fazia com que as substâncias reagissem

sobre si, podem ter sido formadas, assim, moléculas maiores, pela junção de moléculas pequenas; assim, cadeias de aminoácidos, que Oparin chama de proteinóides, formaram-se aos poucos. Quando as rochas atingiram uma temperatura inferior a

100 ºC, a água líquida pôde permanecer na superfície; formaram-se assim mares e oceanos. A água das chuvas lavava constantemente as rochas, retirando delas os compostos orgânicos que haviam se formado levando-os para os mares. Como as moléculas orgânicas tem maiores oportunidades de

reagir em meio líquido, já que os seus “encontros” são muito mais prováveis, grupos de moléculas orgânicas foram se juntando, formando um número imenso de estruturas maiores, chamadas coacervados, de grande estabilidade. Coacervados ainda não são seres vivos; são apenas

agregados de moléculas orgânicas, sem a organização necessária para caracterizar um ser vivo. No entanto, Oparin admite que esses coacervados continuaram reagindo entre si, durante um tempo extremamente longo. Casualmente, uma dessa inúmeras “tentativas químicas” pode ter resultado num coacervado com a complexidade e organização características de um ser vivo muito simples. Estar claro que, para ser considerado vivo esse coacervado deveria possuir a capacidade de se duplicar.

4. O Experimento de Miller (1953):

A hipótese da evolução gradual dos sistemas químicos foi testada pela primeira vez pelo químico americano Stanley Miller, em 1953.

Ele construiu um aparelho que simulava as condições da terra primitiva e introduziu nele os gazes que provavelmente constituíam a

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atmosfera naquela época. A água ao ferver, forma vapor e promove a circulação em todo sistema, em um só sentido. No balão em que se encontra a mistura gasosa ocorrem descargas elétricas, simulando os raios que, naquela época, deviam ocorrer com freqüência. Após as descargas elétricas, os materiais são submetidos a um resfriamento, para simular a condensação nas altas camadas da atmosfera, que provoca as chuvas. A parte em U desse sistema simula os mares primitivos, que recebiam as chuvas e os compostos formados na atmosfera.

Pela análise da água contida nessa parte em U, pode-se verificar a formação de moléculas orgânicas, dentre elas alguns aminoácidos, substâncias que formam as proteínas. 5. O Experimento de Fox (1957):

Em 1957, o pesquisador americano Sidney Fox aqueceu uma mistura de proteínas em água salgada e obteve a formação de esferas microscópicas que denominou microsferas. Assim como os coacervados de Oparin, as microsferas de Fox mostram que nas condições da Terra primitiva poderiam ter surgido compartimentos isolados do meio.

A idéia de formação de compartimentos isolados, mas com capacidade de trocas de substâncias com o meio permite-nos supor que reações químicas provavelmente ocorreram dentro desses compartimentos. Algumas dessas reações, mais vantajosas que outras, teriam se mantido. Se nesses compartimentos tivessem presentes ácidos nucléicos, eles teriam desenvolvido a capacidade de reprodução. Esses seriam, então, os primeiros seres vivos.

6. A Hipótese Autotrófica:

Os defensores dessa hipótese supunham que os primeiros seres vivos seriam autótrofos, isto é, capazes de fabricar seu próprio alimento. Essa idéia é aparentemente lógica, uma vez que todo ser vivo necessita de alimento. E, como a primeira forma de vida não disporia de nenhum outro ser para se alimentar, deveria, para sobreviver, ser autótrofa. No entanto, sabe-se que as reações de síntese de alimento são muito complexas, exigindo do organismo efetuador a presença de um notável equipamento enzimático. É nesse ponto que reside a principal crítica à hipótese autotrófica: se os primeiros seres vivos eram autótrofos, deveriam ser estruturalmente complexos, o que contraria a teoria da evolução.

7. A Hipótese Heterotrófica:

Mais aceita atualmente, a hipótese heterotrófica supõe que os primeiros seres vivos eram heterótrofos (incapazes de produzir seu próprio alimento). Esses primeiros organismos eram estruturalmente muito simples, e é de se supor que as reações

químicas em suas células também o fossem. Eles viviam em um ambiente aquático, rico em substâncias nutritivas, mas não havia oxigênio na atmosfera, nem dissolvido na água dos mares. Nessas condições, é possível supor que, tendo alimento abundante ao seu redor, esses primeiros seres vivos teriam utilizado esse alimento já pronto como fonte de energia e matéria-prima. Eles seriam, portanto, seres heterotróficos.

Uma vez dentro da célula, esse alimento precisa ser degradado. Sendo um organismo ainda muito simples, seus processos metabólicos também devem ser muito simples e não deve envolver o oxigênio, pois não existia esse gás na época.

Nas condições da Terra atual, a via metabólica mais simples para se degradar o alimento sem oxigênio é a fermentação: processo anaeróbico, pois é realizado pelos seres vivos na ausência do oxigênio.

Esses organismos começaram a aumentar em número através da reprodução e, com isso, surgiram mais indivíduos para se alimentar. As condições climáticas da Terra também estavam mudando a ponto de não mais ocorrer a síntese prebiótica da matéria orgânica. Desse modo, o alimento no meio começou a ficar escasso. A manutenção da vida na terra dependeu, então do aparecimento das primeiras células autotróficas.

Acredita-se que nesse novo cenário teria ocorrido o surgimento de alguns seres capazes de captar a luz do sol com o auxílio de pigmentos como a clorofila. Teriam surgido assim os primeiros seres autótrofos: os seres fotossintetizantes. Esses primeiros seres fotossintetizantes foram fundamentais na modificação da composição da atmosfera: eles introduziram o oxigênio no ar.

Existindo agora o oxigênio disponível foi possível a sobrevivência de seres que desenvolveram reações metabólicas complexas, capazes de utilizar este gás na degradação do alimento. Surgiram, então, os primeiros seres aeróbicos que realizavam a respiração, mecanismo mais eficiente que a fermentação na obtenção de energia. Portanto, segundo a hipótese heterotrófica os fenômenos energéticos teriam ocorrido na seguinte seqüência:

Fermentação ⎯→⎯ Fotossíntese ⎯→⎯ Respiração

8. Origem das Células:

O problema da origem das células procarióticas e eucarióticas está diretamente relacionado com a origem da vida em nosso planeta. Nos itens anteriores, vimos que antes da evolução biológica houve um longo período de evolução prebiótica durante o qual se formaram as moléculas orgânicas.

É razoável supor que a primeira célula que surgiu era estruturalmente simples certamente um procarionte heterotrófico. Admite-se que, com o passar do tempo, tenham surgido em células procariontes um sistema capaz de utilizar a energia do sol, permitindo a realização da fotossíntese. Surgia assim as células procariotas autótrofas. Supõe-se que o passo seguinte no processo evolutivo, tenha sido o aparecimento das células eucariotas a partir das procariotas.

Microsferas de Fox