INTRODUÇÃO À INTRODUÇÃO À BIOLOGIABIOLOGIA

COLÉGIO BOM JESUSCOLÉGIO BOM JESUS

COORDENAÇÃO DE BIOLOGIACOORDENAÇÃO DE BIOLOGIA

CEP – CURITIBA – PRCEP – CURITIBA – PR

20112011

CARACTERÍSTICAS DO CARACTERÍSTICAS DO SERES VIVOSSERES VIVOS

COMPOSIÇÃO QUÍMICACOMPOSIÇÃO QUÍMICA

ORGANIZAÇÃO CELULARORGANIZAÇÃO CELULAR

METABOLISMOMETABOLISMO

REPRODUÇÃOREPRODUÇÃO

CARACTERÍSTICAS DO CARACTERÍSTICAS DO SERES VIVOSSERES VIVOS

CRESCIMENTOCRESCIMENTO

HEREDITARIEDADEHEREDITARIEDADE

EVOLUÇÃOEVOLUÇÃO

REAÇÃOREAÇÃO

CARACTERÍSTICAS DO CARACTERÍSTICAS DO SERES VIVOSSERES VIVOS

REGULAÇÃOREGULAÇÃO

MOVIMENTOMOVIMENTO

CLASSIFICAÇÃO DOS CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOSSERES VIVOS

MONERA MONERA – – unicelulares, procariontes.unicelulares, procariontes.

PROTISTA – PROTISTA – unicelulares ou unicelulares ou pluricelulares, eucariontes.pluricelulares, eucariontes.

FUNGI FUNGI - - uni e pluricelulares, eucariontes, uni e pluricelulares, eucariontes, heterótrofos.heterótrofos.

PLANTAE PLANTAE – – pluricelulares, eucariontes, pluricelulares, eucariontes, autótrofos.autótrofos.

ANIMALIA ANIMALIA – – pluricelulares, eucariontes, pluricelulares, eucariontes, heterótrofos.heterótrofos.

MONERA

PROTISTA

FUNGI

PLANTAE

ANIMALIA

METODOLOGIA METODOLOGIA CIENTÍFICACIENTÍFICA

(1) OBSERVAÇÃO(1) OBSERVAÇÃO

(2) IDENTIFICAÇÃO DE UM (2) IDENTIFICAÇÃO DE UM PROBLEMAPROBLEMA

(3) ELABORAÇÃO DE (3) ELABORAÇÃO DE HIPÓTESESHIPÓTESES

METODOLOGIA METODOLOGIA CIENTÍFICACIENTÍFICA

(4) TESTAGEM DAS HIPÓTESES(4) TESTAGEM DAS HIPÓTESES

(5) ANÁLISE DOS RESULTADOS(5) ANÁLISE DOS RESULTADOS

(6) CONCLUSÕES(6) CONCLUSÕES

(7) PUBLICAÇÃO(7) PUBLICAÇÃO

METODOLOGIA METODOLOGIA CIENTÍFICACIENTÍFICA ObservaçãoObservação

⇓⇓ ProblemaProblema ⇓⇓ HipótesesHipóteses ⇓⇓ Testagem das hipótesesTestagem das hipóteses ⇓⇓ Análise dos resultados Análise dos resultados ⇓⇓ ConclusõesConclusões ⇓⇓ PublicaçãoPublicação

METODOLOGIA METODOLOGIA CIENTÍFICACIENTÍFICA GRUPO CONTROLE: GRUPO CONTROLE: fornece ao fornece ao

pesquisador uma base de pesquisador uma base de comparação com o grupo comparação com o grupo experimental.experimental.

GRUPO EXPERIMENTAL: GRUPO EXPERIMENTAL: onde onde são realizadas as alterações que são realizadas as alterações que caracterizam o experimento.caracterizam o experimento.

METODOLOGIA METODOLOGIA CIENTÍFICACIENTÍFICA Método:Método: é o caminho a ser trilhado pelos é o caminho a ser trilhado pelos

pesquisadores na busca do conhecimento.pesquisadores na busca do conhecimento.

Hipótese:Hipótese: consiste na tentativa de explicação de um consiste na tentativa de explicação de um fenômeno isolado.fenômeno isolado.

Lei:Lei: é a comprovação científica da relação causa e é a comprovação científica da relação causa e efeito prevista pela hipótese.efeito prevista pela hipótese.

TeoriaTeoria: : é um conjunto de conhecimentos mais é um conjunto de conhecimentos mais amplos, que procura explicar fenômenos abrangentes amplos, que procura explicar fenômenos abrangentes da natureza. A teoria ou sistema é a síntese de leis da natureza. A teoria ou sistema é a síntese de leis particulares ligadas por uma explicação comum.particulares ligadas por uma explicação comum.

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDA

NUM DADO MOMENTO HISTÓRICONUM DADO MOMENTO HISTÓRICO

ABIOGÊNESE x BIOGÊNESEABIOGÊNESE x BIOGÊNESE

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDA

ABIOGÊNESEABIOGÊNESE

– – A matéria bruta em condições A matéria bruta em condições especiais pode originar a matéria viva especiais pode originar a matéria viva (desde que dotada do “princípio (desde que dotada do “princípio ativo”), por ativo”), por geração espontâneageração espontânea..

ARISTÓTELES – proposta inicial, ARISTÓTELES – proposta inicial, (séc. IV aC.) há mais de 2000 anos (as (séc. IV aC.) há mais de 2000 anos (as rãs surgiam a partir do lodo).rãs surgiam a partir do lodo).

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDA

aristóteles

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDAABIOGÊNESEABIOGÊNESE– – Adeptos – William Harvey (1578 – 1657), Adeptos – William Harvey (1578 – 1657), René Descartes (1596 – 1650), Isaac Newton René Descartes (1596 – 1650), Isaac Newton (1642 – 1727).(1642 – 1727).

Jan Baptista van Helmont (1577 – 1644) – Jan Baptista van Helmont (1577 – 1644) – médico belga – “receita” para produzir ratos médico belga – “receita” para produzir ratos por abiogênese: “... colocam-se, num canto por abiogênese: “... colocam-se, num canto sossegado e pouco iluminado, camisas sujas. sossegado e pouco iluminado, camisas sujas. Sobre elas espalham-se grãos de trigo, e o Sobre elas espalham-se grãos de trigo, e o resultado será que, em 21 dias, surgirão ratos resultado será que, em 21 dias, surgirão ratos (...)”.(...)”.

Jean Baptiste van Helmont William Harvey

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDA

René DescartesIsaac Newton

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDA

BIOGÊNESEBIOGÊNESE– – Os seres vivos são formados por Os seres vivos são formados por outros seres vivos pré-existentes.outros seres vivos pré-existentes.

Francisco Redi (séc. XVII – 1626 - Francisco Redi (séc. XVII – 1626 - 1697) – experiência com as moscas e 1697) – experiência com as moscas e frascos contendo carne (alguns frascos contendo carne (alguns abertos e outros cobertos com uma abertos e outros cobertos com uma tela).tela).

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDABIOGÊNESEBIOGÊNESE Antonie van Leeuwenhoek ( holandês) – Antonie van Leeuwenhoek ( holandês) – aperfeiçoou o microscópio e descobriu os micróbios aperfeiçoou o microscópio e descobriu os micróbios – séc. XVII.– séc. XVII.

Louis Joblot (1645 – 1723) – em 1711, ferveu um Louis Joblot (1645 – 1723) – em 1711, ferveu um caldo nutritivo a base de caldo de carne e colocou caldo nutritivo a base de caldo de carne e colocou numa série de frascos; cobriu alguns com numa série de frascos; cobriu alguns com pergaminho (não foram contaminados) e outros não pergaminho (não foram contaminados) e outros não (foram contaminados) – “os micróbios surgem de (foram contaminados) – “os micróbios surgem de sementes provenientes do ar...”sementes provenientes do ar...”

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDA

Leeuwenhoek

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDABIOGÊNESEBIOGÊNESE Criticado pelo holandês John Needhan – (1713 – Criticado pelo holandês John Needhan – (1713 – 1781) – em 1745 colocou caldo nutritivo em 1781) – em 1745 colocou caldo nutritivo em diversos frascos e ferveu por 30 minutos; fechou-os diversos frascos e ferveu por 30 minutos; fechou-os e alguns dias depois estavam repletos de e alguns dias depois estavam repletos de microorganismos – microorganismos – concluiu que haviam surgido concluiu que haviam surgido por geração espontânea.por geração espontânea.

Padre Lazzaro Spallanzani (1729 – 1799) – Padre Lazzaro Spallanzani (1729 – 1799) – experiências semelhantes às de Needhan, mas com experiências semelhantes às de Needhan, mas com resultados diferentes – resultados diferentes – concluiu que o tempo de concluiu que o tempo de fervura não fora o suficiente para esterilizar o caldo fervura não fora o suficiente para esterilizar o caldo ou tivera dificuldade na vedação dos frascos.ou tivera dificuldade na vedação dos frascos.

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDA

Spallanzani calentó un caldo en un frasco abierto y observó que al cabo de un tiempo aparecían microorganismos. Pero cuando repitió la experiencia con frascos cerrados no aparecieron microorganismos

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDABIOGÊNESEBIOGÊNESE Needhan – Needhan – respondeu que a fervura respondeu que a fervura prolongada por tempo prolongado destruía prolongada por tempo prolongado destruía o “princípio ativo do caldo nutritivo”.o “princípio ativo do caldo nutritivo”.

François Appert – François Appert – com base nos trabalhos com base nos trabalhos de Spallanzani concluiu que alimentos de Spallanzani concluiu que alimentos fervidos e cozidos podiam ser guardados fervidos e cozidos podiam ser guardados sob vedação hermética sem se estragar – sob vedação hermética sem se estragar – inventou a industria de enlatados. inventou a industria de enlatados.

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDABIOGÊNESEBIOGÊNESE Fins do séc. XVIII – Fins do séc. XVIII – descobriu-se o descobriu-se o oxigênio e sua importância para a vidaoxigênio e sua importância para a vida – – os os adeptos da abiogênese passaram a falar que adeptos da abiogênese passaram a falar que o aquecimento dos caldos nutritivos e a o aquecimento dos caldos nutritivos e a vedação hermética, recomendados por vedação hermética, recomendados por Spallanzani, impediam a proliferação dos Spallanzani, impediam a proliferação dos micróbios pela ausência do oxigênio.micróbios pela ausência do oxigênio.

Louis Pasteur (séc. XIX – 1822-1895) – Louis Pasteur (séc. XIX – 1822-1895) – derrubou a “abiogênese” com a experiência derrubou a “abiogênese” com a experiência junto aos frascos “pescoço de cisne”.junto aos frascos “pescoço de cisne”.

LOUIS PASTEUR

EXPERIMENTO PESCOÇO DE CISNE

ORIGEM DOS PRIMEIROS SERES ORIGEM DOS PRIMEIROS SERES VIVOS VIVOS

TEORIAS:TEORIAS:

Criacionismo (teoria da criação especial)Criacionismo (teoria da criação especial)

Cosmogênese (panspermia cósmica)Cosmogênese (panspermia cósmica)

Origem por evolução gradual dos sistemas Origem por evolução gradual dos sistemas químicos:químicos:

AutotróficaAutotróficaHeterotróficaHeterotrófica

ORIGEM DOS PRIMEIROS SERES VIVOS ORIGEM DOS PRIMEIROS SERES VIVOS (DAS PRIMEIRAS CÉLULAS)(DAS PRIMEIRAS CÉLULAS)

1869 – Thomas Huxley (1825 – 1895) – 1869 – Thomas Huxley (1825 – 1895) – os primeiros seres vivos surgiram os primeiros seres vivos surgiram como resultado de um longo processo como resultado de um longo processo de evolução química em nosso planeta.de evolução química em nosso planeta.

J. B. S. Haldane ( 1892 – 1964) – J. B. S. Haldane ( 1892 – 1964) – em em 1920 retomou a idéia de Huxley.1920 retomou a idéia de Huxley.

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDA

Thomas Huxley J. B. S. Haldane Oparin

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDA

A I. Oparin ( 1894 – 1980) – A I. Oparin ( 1894 – 1980) – junto a junto a Haldane propôs a hipótese de que a Haldane propôs a hipótese de que a vida teria surgido a partir de vida teria surgido a partir de moléculas formadas nas condições moléculas formadas nas condições então reinantes na Terra primitivaentão reinantes na Terra primitiva (Livro: A origem da vida, 1936).(Livro: A origem da vida, 1936).

CONSTITUIÇÃO DA ATM PRIMITIVA: CONSTITUIÇÃO DA ATM PRIMITIVA: AMÔNIA, METANO, HIDROGÊNIO E AMÔNIA, METANO, HIDROGÊNIO E VAPOR D’ÁGUAVAPOR D’ÁGUA..

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDAORIGEM DOS PRIMEIROS SERES VIVOS ORIGEM DOS PRIMEIROS SERES VIVOS

(DAS PRIMEIRAS CÉLULAS)(DAS PRIMEIRAS CÉLULAS)

UV – Descargas ElétricasUV – Descargas Elétricas

⇓⇓GASES DA ATM PRIMITIVAGASES DA ATM PRIMITIVA →→ AAAA →→

proteinóidesproteinóides →→ complexos protéicoscomplexos protéicos →→ colóidescolóides →→ coacervadoscoacervados →→ (controle (controle do crescimento e da reprodução)do crescimento e da reprodução) →→ 1.as células.1.as células.

Gotículas de coacervado obtidas artificialmente e fotografadas ao microscópio Gotículas de coacervado obtidas artificialmente e fotografadas ao microscópio sugerem como devem ter se organizado as substâncias orgânicas nos mares sugerem como devem ter se organizado as substâncias orgânicas nos mares primitivos para o aparecimento das primeiras formas de vida.primitivos para o aparecimento das primeiras formas de vida.

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDA

ORIGEM DOS PRIMEIROS SERES ORIGEM DOS PRIMEIROS SERES VIVOS (DAS PRIMEIRAS CÉLULAS)VIVOS (DAS PRIMEIRAS CÉLULAS)

Primeiras células: Primeiras células: heterótrofas e heterótrofas e anaeróbicasanaeróbicas..

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDA

EXPERIÊNCIAS QUE DERAM SUPORTE EXPERIÊNCIAS QUE DERAM SUPORTE À HIPÓTESE HETEROTRÓFICAÀ HIPÓTESE HETEROTRÓFICA

Wohler (1828) – Wohler (1828) – síntese de ureia a síntese de ureia a partir de substâncias inorgânicas.partir de substâncias inorgânicas.

Urey (1893-1981) – Urey (1893-1981) – defendeu a defendeu a hipótese e ajudou Miller na hipótese e ajudou Miller na construção do aparelho para atestar construção do aparelho para atestar a viabilidade de parte da mesma.a viabilidade de parte da mesma.

WOHLER

UREY

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDAEXPERIÊNCIAS QUE DERAM SUPORTE À EXPERIÊNCIAS QUE DERAM SUPORTE À

HIPÓTESE HETEROTRÓFICAHIPÓTESE HETEROTRÓFICA

Stanley Miller (artigo de 1953): Stanley Miller (artigo de 1953): Produção de Produção de aminoácidos nas possíveis condições da aminoácidos nas possíveis condições da Terra primitiva);Terra primitiva);

Sidney W. Fox – Sidney W. Fox – em 1957 aqueceu uma em 1957 aqueceu uma mistura seca de aminoácidos e obteve mistura seca de aminoácidos e obteve moléculas mais complexas;moléculas mais complexas;

Melvin Calvin – Melvin Calvin – repetiu a experiência de repetiu a experiência de Miller e obteve carboidratos.Miller e obteve carboidratos.

Stanley Miller

Sidney Fox

Melvin Calvin

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDAEVOLUÇÃO DAS CÉLULASEVOLUÇÃO DAS CÉLULAS

Procariontes, heterótrofas e anaeróbicasProcariontes, heterótrofas e anaeróbicas⇓⇓

procariontes, autótrofas e anaeróbicasprocariontes, autótrofas e anaeróbicas⇓⇓

procariontes: autótrofas e heterótrofas, procariontes: autótrofas e heterótrofas, aeróbicas e anaeróbicasaeróbicas e anaeróbicas

⇓⇓ procariontes e eucariontesprocariontes e eucariontes

ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDATEORIAS PARA EXPLICAR O SURGIMENTO TEORIAS PARA EXPLICAR O SURGIMENTO

DAS CÉLULAS EUCARIONTES:DAS CÉLULAS EUCARIONTES:

–– Teoria da invaginação da membrana Teoria da invaginação da membrana plasmáticaplasmática

–– Teoria da simbiose entre procariontes Teoria da simbiose entre procariontes (simbiótica ou mutualística)(simbiótica ou mutualística)

–– Teoria mistaTeoria mista