a1_origemdavida_2

8/20/2019 A1_OrigemdaVida_2

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Origem da vidaOrigem da vida

Molécula PioneiraMolécula Pioneira

Profa. Dra. Patrícia MedeirosProfa. Dra. Patrícia Medeiros

Curso de Licenciatura em Ciências BiológicasCurso de Licenciatura em Ciências Biológicas

Disciplina: Biologia Celular !"#."Disciplina: Biologia Celular !"#."


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$ue é vida%$ue é vida%

Para discutir em grupo:Para discutir em grupo:

&e pudéssemos via'ar no tempo ou no&e pudéssemos via'ar no tempo ou noespa(o em )usca deespa(o em )usca de *vida+*vida+, o -ue, o -ue

procuraríamos%procuraríamos%


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vida n/o e0iste no a)strato. 1/o vida n/o e0iste no a)strato. 1/o

23, de fato, *vida+23, de fato, *vida+ vida n/o e0iste no a)strato. 1/o 23, de fato, *vida+. vida n/o e0iste no a)strato. 1/o 23, de fato, *vida+.

O -ue e0iste e pode ser e0aminado e estudado, s/oO -ue e0iste e pode ser e0aminado e estudado, s/o

sistemas vivos, organismos individuais.sistemas vivos, organismos individuais.

Mesmo nos limites da nossa )iosfera os organismosMesmo nos limites da nossa )iosfera os organismos

mostrammostram impressionante variedadeimpressionante variedade..

4sses variadíssimos organismos vivos s/o4sses variadíssimos organismos vivos s/o

distinguíveis de sistemas n/o vivos% Poderemosdistinguíveis de sistemas n/o vivos% Poderemos

fa5er distin(6es aplic3veis a formas vivasfa5er distin(6es aplic3veis a formas vivas

descon2ecidas e tam)ém a formas con2ecidas%descon2ecidas e tam)ém a formas con2ecidas%


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&inais de vida&inais de vida

Os organismos vivos s/oOs organismos vivos s/o comple0oscomple0os ee

altamentealtamente organi5adosorgani5ados77

8omam8omam energiaenergia do seu am)iente e ado seu am)iente e a

transformam.transformam.

&/o&/o 2omeost3ticos2omeost3ticos

9espondem a9espondem a estímulosestímulos

&e&e reprodu5emreprodu5em

Crescem e se desenvolvemCrescem e se desenvolvem

&/o&/o adaptadosadaptados


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Por ltimo....Por ltimo....

informa(/oinforma(/o pela -ual os seres vivospela -ual os seres vivos

organi5am suas estruturas e fun(6esorgani5am suas estruturas e fun(6es

dotadas de finalidade, mantêm adotadas de finalidade, mantêm a2omeostase, convertem energia,2omeostase, convertem energia,

respondem a estímulos, se reprodu5em erespondem a estímulos, se reprodu5em e

se desenvolvem,se desenvolvem, est3 contida no próprioest3 contida no próprio

organismo individualorganismo individual..

;Curtis, ";Curtis, "


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Origem do &istema &olar Origem do &istema &olar 's primeiros !tomos asurgir: (idrog)nio e (*lio&+e misturaram" ,ormaramnuvens e uma parte delasgerou estrelas&

'utra parte dessa nuvem-ue produ.iu as estrelas,ormou um tipo de /disco/"girando em torno delas

sistemas solar&

2esses discos" surgiram/pelotas/ -ue cresceram at*virarem planetas e seus

sat*lites&

Idade aproximada do sistema solar:entre 3"5 a 5 bilhões de anos&


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8erra primitiva 8erra primitiva

OO ncleoncleo: é constituído de materiais como o: é constituído de materiais como oní-uel e o ferro, em estadoní-uel e o ferro, em estado ígneoígneo..

1a1a atmosfera originalatmosfera original da 8erra 2avia grandeda 8erra 2avia grande

-uantidade de-uantidade de gases tó0icosgases tó0icos, -ue foram, -ue foramsu)stituídos gradualmente pelo o0igêniosu)stituídos gradualmente pelo o0igênio geradogeradoa partir da prolifera(/o dos primeirosa partir da prolifera(/o dos primeiros seresseresfotossintéticosfotossintéticos..

1a1a crostacrosta 2ouve a2ouve a solidifica(/o de mineraissolidifica(/o de minerais através do resfriamento natural das regi6esatravés do resfriamento natural das regi6esafastadas do ncleo, 'untamente com aafastadas do ncleo, 'untamente com apermanência de materiais mais leves.permanência de materiais mais leves.

idade da 8erraidade da 8erra é calculada a partir da idadeé calculada a partir da idadedasdas roc2as mais antigasroc2as mais antigas -ue foram encontradas-ue foram encontradasna superfície terrestre ;radiometria>:na superfície terrestre ;radiometria>:apro0imadamenteapro0imadamente @,A )il26es de anos@,A )il26es de anos..


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Por -ue na 8erra, por -ue n/oPor -ue na 8erra, por -ue n/o

em piter%em piter%


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piter piter

duração do ano 11,86 anos terrestres

duração do dia9 horas 50 minutos e 33 segundos terrestres

(no equador)

diâmetro (equatorial) 142984 km (11,27 vezes o diametro da erra)

massa1,900 ! 1027 kg (317,89 vezes a massa da

erra)volume 1,403 vezes o vo"ume da erra

gravidade na superfície 2,34 vezes o va"or da gravidade da erra

temperaturas extremas

a mais a"ta# 30000o$ na regi%o &entra" do

'"aneta

a mais ai!a# 143o$ no to'o das nuvens

principais gases da

atmosfera*idrog+nio (82), *-"io (18)

satélites conhecidos

17

. 60 sat-"ites (/etis, drast-ia, ma"t-ia,

hee, o, uro'a, animedes, $a"isto,

1999 1, eda, *ima"ia, isit-ia, "ara,

nanke, $arme, asi'hae, ino'e)3 an-is (do mais 'r!imo ao '"aneta 'ara o

http://www.on.br/glossario/alfabeto/m/m.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/a/a.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/a/a.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/t/t.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/i/i.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/e/e.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/g/g.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/c/c.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/s/s.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/l/l.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/h/h.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/l/l.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/e/e.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/a/a.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/c/c.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/p/p.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/s/s.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/s/s.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/p/p.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/c/c.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/a/a.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/e/e.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/l/l.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/h/h.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/l/l.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/s/s.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/c/c.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/g/g.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/e/e.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/i/i.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/t/t.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/a/a.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/a/a.htmlhttp://www.on.br/glossario/alfabeto/m/m.html


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Planetas do Sistema Solar Planetas do Sistema Solar

2ttp:.e0plicatorium.comCE$=FOsFplanetas.p2p

Mercúrio G 9ota(/o em AH,#A dias terrestres7 8ransla(/o:H=,temperatura de A!!K C.

Marte F 9ota(/o em @2 e I=min7 8ransla(/o: #H#,desco)ertos em "H==. 8emperatura: F"! C a A C


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Origem da idaOrigem da ida

8eoria Criacionista8eoria Criacionista 8eoria da )iogênese ;Nera(/o espontnea>8eoria da )iogênese ;Nera(/o espontnea>

8eoria da Biogênese8eoria da Biogênese 8eoria Cosmo5óica ;panspermia cósmica>8eoria Cosmo5óica ;panspermia cósmica> 8eoria de Oparin G coacervado8eoria de Oparin G coacervado 4tc.....4tc.....

4uestão: pode um ser vivo originarse a partir de seres nãovivos6

""


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Origem da vidaOrigem da vida

8eoria de Oparin8eoria de Oparin ;teoria naturalista>naturalista> : formulada em: formulada em

"


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Cen3rio: *sopa primordial+Cen3rio: *sopa primordial+

Mares primitivosMares primitivos:: temperaturatemperatura am)iente muitoam)iente muito

altaalta, atmosfera c2eia de, atmosfera c2eia de raios ultravioletasraios ultravioletas ee

centel2as elétricascentel2as elétricas ;tempestades> favoreceram;tempestades> favoreceram

o surgimento de moléculas orgnicaso surgimento de moléculas orgnicas

compostas e comple0as, -ue poderiam tercompostas e comple0as, -ue poderiam ter

originado os amino3cidos.originado os amino3cidos.


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Oparin e o *Coacervado+Oparin e o *Coacervado+

O processo, repetindoFse por anos, teria transformado os maresO processo, repetindoFse por anos, teria transformado os mares

primitivos em Tsopas primitivasT, ricas em matéria orgnica.primitivos em Tsopas primitivasT, ricas em matéria orgnica.

Baseado no tra)al2o deBaseado no tra)al2o de Bungenberg de Jong emem

coacervadoscoacervados, certas moléculas orgnicas ;especialmente as, certas moléculas orgnicas ;especialmente as

proteínas> podem espontaneamente formarproteínas> podem espontaneamente formar agregados eagregados e

camadascamadas, -uando est/o na 3gua. Oparin sugeriu -ue diferentes, -uando est/o na 3gua. Oparin sugeriu -ue diferentes

tipos de coacervados podem ter se formado nas Tsopastipos de coacervados podem ter se formado nas Tsopas

primitivasT dos oceanos.primitivasT dos oceanos.


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8eoria de Oparin F es-uema8eoria de Oparin F es-uema


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&tanleU Miller,"


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4vidências -ue refor(am a teoria do4vidências -ue refor(am a teoria do

surgimento da vida nos oceanossurgimento da vida nos oceanos

composi(/o -uímica dos seres vivos: H entre composi(/o -uímica dos seres vivos: H entre

os "! elementos mais a)undantes nos sistemasos "! elementos mais a)undantes nos sistemas

vivos, est/o tam)ém entre os "! elementosvivos, est/o tam)ém entre os "! elementos

mais a)undantes na 3gua do mar.mais a)undantes na 3gua do mar.

Os fósseis mais antigos foram encontrados nosOs fósseis mais antigos foram encontrados nos

oceanosoceanos


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s formas mais antigas dos s formas mais antigas dos

sistemas vivossistemas vivos

Os fósseis mais antigos s/oOs fósseis mais antigos s/o

representativos de dois tipos derepresentativos de dois tipos de

seres vivos G as )actérias e asseres vivos G as )actérias e as

ciano)actérias. m)os s/ociano)actérias. m)os s/ounicelulares.unicelulares.

O fóssil mais antigo -ue seO fóssil mais antigo -ue se

encontrou é de ciano)actériasencontrou é de ciano)actériasfilamentosas de I,A )il26es de anos,filamentosas de I,A )il26es de anos,

do oeste da ustr3lia ;Varp, !!A>.do oeste da ustr3lia ;Varp, !!A>.

Eóssil de ciano)actéria


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&ele(/o 1atural&ele(/o 1atural

C2arles Darin e lfred 9ussell Wallace ;"HAH>C2arles Darin e lfred 9ussell Wallace ;"HAH>

Qndivíduos mel2or adaptados ao am)iente reprodu5emFQndivíduos mel2or adaptados ao am)iente reprodu5emF

se de forma mais eficiente e transmitem suasse de forma mais eficiente e transmitem suascaracterísticas J sua prole. fre-Xência dessescaracterísticas J sua prole. fre-Xência desses

indivíduos na popula(/o total tende a crescer.indivíduos na popula(/o total tende a crescer.

1/o 23 *progresso+, 23 adapta(/o1/o 23 *progresso+, 23 adapta(/o..

4voluir seria *adaptarFse ao meio+.4voluir seria *adaptarFse ao meio+.


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&ele(/o 1atural em nível molecular &ele(/o 1atural em nível molecular

?niversalidade: o raciocínio vale em nível?niversalidade: o raciocínio vale em nível

molecular.molecular.

Pergunta fundamental: o -ue poderia 2aver dePergunta fundamental: o -ue poderia 2aver det/o importante em moléculas -ue poderia set/o importante em moléculas -ue poderia se

constituir em vantagem seletiva%constituir em vantagem seletiva%

9esposta:9esposta: informa(/oinforma(/o e capacidade dee capacidade de

preserv3Fla, via reprodu(/o Fpreserv3Fla, via reprodu(/o F replicadoresreplicadores..


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4volu(/o -uímica4volu(/o -uímica

Para -ue moléculas viessem a formar sistemas vivosPara -ue moléculas viessem a formar sistemas vivoselas precisariam ter o poder de :elas precisariam ter o poder de :

-- Durarem muito tempo - estabilidade;Durarem muito tempo - estabilidade;

- Armazenarem a informação para a síntese de outras- Armazenarem a informação para a síntese de outras

moléculas ;moléculas ;

- Gerarem cópias de si mesmas (autocatálise)- Gerarem cópias de si mesmas (autocatálise)

.

.

Quais as moléculas presentes nas célulasQuais as moléculas presentes nas célulasatualmente se enquadrariam nesse peril!atualmente se enquadrariam nesse peril!


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1as células, atualmente, dois grupos de1as células, atualmente, dois grupos demoléculas en-uadramFse nesse perfil:moléculas en-uadramFse nesse perfil:

P"#$P%P&'($"SP"#$P%P&'($"S ;proteínas> e;proteínas> e

P"#$)*+#%"&'(%"SP"#$)*+#%"&'(%"S ;D1 e 91>;D1 e 91>


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D1, 91 e ProteínasD1, 91 e Proteínas

?ma mudan(a na?ma mudan(a na se-uênciase-uência de amino3cidos ou dede amino3cidos ou denucleotídeos poder3 inativar completamente a a(/onucleotídeos poder3 inativar completamente a a(/o)iológica desses compostos, é por isso -ue esses tipos)iológica desses compostos, é por isso -ue esses tiposde moléculas s/o denominadas moléculasde moléculas s/o denominadas moléculasQQ),"-M.+$").$S),"-M.+$").$S//

Prote0nasProte0nas 1en2imas3:1en2imas3: catalisam, mas, mas n/o carregam an/o carregam ainforma(/o de sua própria sínteseinforma(/o de sua própria síntese, precisam de um, precisam de ummolde de 91.molde de 91.

().().:: arma5ena informa(/o genética, mas,, mas, n/o fa5n/o fa5cópia de si ;autoFcat3lise>cópia de si ;autoFcat3lise>, duplicaFse por modelagem, duplicaFse por modelagemcomplementar com au0ílio de catalisadores ;en5imas>.complementar com au0ílio de catalisadores ;en5imas>.

9191:: arma5ena informa(/o genética. Ea5 cópia de si%


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Dogma Central da Biologia G propostoDogma Central da Biologia G proposto

por Erancis Cric, "


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OO DDogmaogma CCentral e osentral e os MMoldesoldes

Para compreender este flu0o utili5amos a idéia dePara compreender este flu0o utili5amos a idéia de moldesmoldes O D1 serviria de molde paraO D1 serviria de molde para

síntese de novas moléculas de D1 ;síntese de novas moléculas de D1 ;duplica(/oduplica(/o>> síntese de moléculas de 91 ;síntese de moléculas de 91 ;transcri(/otranscri(/o>>

lgumas destas moléculas de 91, -ue denominamos91 mensageiros ;m91>, poderiam servir de molde paraa síntese de proteínas ;tradu(/o>, -ue ocorre nosri)ossomos

1esta proposta, 'amais as proteínas servem de molde Jsíntese de 3cidos nucléicos ou de outras moléculas deproteína

4sta 2ipótese tem sido confirmada no decorrer de -uase4sta 2ipótese tem sido confirmada no decorrer de -uase

-uatro décadas de pes-uisa-uatro décadas de pes-uisa


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s desco)ertas -ue s desco)ertas -ue modificarammodificaram oo

entendimento so)re o dogmaentendimento so)re o dogma

proposta original proposta original foi ampliada nos ltimos anos com afoi ampliada nos ltimos anos com adesco)erta, por volta de "


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Dogma Central da BiologiaF atuali5ado


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O *mundo do 91+O *mundo do 91+

Woese, Cric e Orgel ;década de ".Woese, Cric e Orgel ;década de ".

Os primeiros genes teriam sido pe-uenasOs primeiros genes teriam sido pe-uenas

cadeias de 91 ;antes do surgimento do D1 ecadeias de 91 ;antes do surgimento do D1 edas proteínas>.das proteínas>.

$uem$uem catalisariacatalisaria as rea(6es% Oas rea(6es% O próprio 91próprio 91::ri)o5imasri)o5imas de Cec2 e ltman ;1o)el de $uímicade Cec2 e ltman ;1o)el de $uímica

de "


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4volu(/o do sistema molecular 4volu(/o do sistema molecular

Com o tempo, uma das famílias doCom o tempo, uma das famílias do 91 catalisador 91 catalisador desenvolveu a 2a)ilidade de dirigir a síntese dedesenvolveu a 2a)ilidade de dirigir a síntese depolipeptídeos ;proteínas>.polipeptídeos ;proteínas>.

Einalmente, o acmulo adicional de proteínasEinalmente, o acmulo adicional de proteínascatalisadoras permitiu -ue células mais comple0ascatalisadoras permitiu -ue células mais comple0asevoluíssem , desta forma o D1 dupla 2élice su)stituiuevoluíssem , desta forma o D1 dupla 2élice su)stituiuo 91 como uma molécula mais est3vel para ao 91 como uma molécula mais est3vel para a

estocagem de uma -uantidade crescente deestocagem de uma -uantidade crescente deinforma(6es genéticas necess3rias Js células.informa(6es genéticas necess3rias Js células.


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4n-uanto isto .... nos )astidores da4n-uanto isto .... nos )astidores da

cria(/o.....cria(/o.....

4ste negócio de Tcria(/o* constante est3 come(ando a

c2atear... como nós os programamos com apenas

D1%


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Livros de 9eferênciaLivros de 9eferência

.#B%-&S e cols/45 ed/

6.-P7 85 ed/

J*)Q*%$-. 9 +.-)%$-"

5 7 ;5 e


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9eferências9eferências LB498&, B9?C47 B9\, D. L4WQ&, . LB498&, B9?C47 B9\, D. L4WQ&, . et al et al .. Biologia molecular da célulaBiologia molecular da célula ..

Cap. ". I ed. Portolegre: rtes Médicas, "

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