A origem da vida

1. A ORIGEM DA VIDAA ORIGEM DA VIDA
BIOLOGIA A (Profª Lara)
Livro Texto Capítulo 21
Apostila Caderno 4
Aulas 45 a 48

2. Como a vida se originou no planeta Terra?
As Três Hipóteses
I- CRIACIONISMO
• A Terra surgiu há alguns milhares de
anos e todos os seres vivos foram
“criados” ao mesmo tempo por uma
divindade ou força superior,
mantendo sua forma original até
hoje.
• Segundo esta hipótese, os seres
vivos não mudam ao longo do tempo 
imutabilidade das espécies ou
fixismo.
• Dados científicos sugerem que a
Terra se formou há muito mais tempo
(4,5 bilhões de anos atrás).
• A registros científicos ( fósseis,
embriologia e anatomia
comparadas) indicam que os
seres vivos mudam ao longo do
tempo (evoluem).
• Essa hipótese não pode ser
testada pelos métodos que a
ciência utiliza.

3. • A vida teria sido trazida à Terra, vinda do
espaço exterior (outros planetas).
• Foram trazidos para cá por meio de
esporos ou outras formas de resistência
aderidas a meteoritos que caíram no
planeta.
• Argumentos a favor: nos meteoritos que
caem atualmente na superfície terrestre,
têm sido encontradas algumas moléculas
orgânicas:
II- COSMOGÊNESE OU PANSPERMIA
-mais comum do que se imaginava;
- tijolos necessários à construção da vida;
-indício de vida em outros planetas.
• Argumentos contra: nenhum organismo pode viver no espaço, sujeito a
baixíssimas temperaturas, aos raios cósmicos e às radiações ultravioleta;
meteoritos tornam-se incandescentes devido ao atrito com o ar e
pulverizam-se.

4. III- EVOLUÇÃO QUÍMICA OU MOLECULAR
• A vida é resultado de uma evolução a partir de compostos inorgânicos,
que se combinaram originando moléculas orgânicas simples e depois
moléculas orgânicas mais complexas até o surgimento de estruturas com
capacidade de se auto duplicar e apresentar atividades metabólicas.
• Combinação química casual de substâncias que teriam formado
materiais cada vez mais complexos, até culminar no evento vida.
• É a hipótese mais aceita hoje e reforçada por uma série de evidências
fornecidas pela Geologia, pela Química e pela própria Biologia.
Síntese de moléculas
simples na
ATMOSFERA
Acúmulo em
ambientes AQUÁTICOS
NOVAS REAÇÕES
Forma gradual de
MOLÉCULAS MAIS
COMPLEXAS
Aquisição de
PROPRIEDADES
rudimentares
existentes nos seres
vivos.

5. EVOLUÇÃO QUÍMICA
• “Como surgiu o 1º ser vivo?”
• Condições da Terra Primitiva
• Compostos inorgânicos
Moléculas orgânicas simples
Moléculas orgânicas complexas

6. • Formulada de forma independente na década de
1920 pelo bioquímico Aleksander Ivanovich Oparin
(1894-1980) e pelo biólogo John Burdon Sanderson
Haldane (1892-1964).
Aleksander Oparin John Burdon Haldane

7. As ideias precursoras de Oparin
• C, H, O e N, elementos que fazem parte da
composição dos seres vivos, também existem fora
deles, na natureza inanimada.
• Seres vivos: proteínas, carboidratos, lipídios, ácidos
nucleicos.
• Ambiente: H2O, CO2, N2.
• Diferença entre a matéria viva e a matéria bruta
está no grau de organização desses quatro
elementos combinados.
• Formação de substâncias orgânicas complexas
nos seres vivos.
• Na natureza não viva, eles constituem substâncias
inorgânicas, predominantemente.

8. Origem por Evolução Química

9. As ideias precursoras de Oparin
• Idade da Terra (4,5 bilhões de anos), tendo a
crosta se solidificado há cerca de 2,5 bilhões de
anos.
• Atmosfera Primitiva: amônia (NH3), metano
(CH4), vapor de água (H2O) e hidrogênio (H2).
• Ativo ciclo de chuvas: condensação do vapor
de água à medida que a temperatura da crosta
diminuía  chuvas sobre as rochas quentes 
evaporação  condensação ...
• Radiações ultravioletas + descargas elétricas
(tempestades) + moléculas da atmosfera
primitiva = rompimento/surgimento de ligações
químicas.
• Formação de novos compostos na atmosfera
(ex.: aminoácidos).

10. As ideias precursoras de Oparin
• Aminoácidos e outros compostos arrastados
pela água até a crosta ainda quente 
combinação entre os compostos orgânicos 
formação de moléculas maiores (proteinoides).
• Lento resfriamento da crosta  acúmulo de
água líquida da superfície (mares primitivos) 
moléculas orgânicas arrastadas para os mares
 maior probabilidade de reação entre as
moléculas  formação dos coacervados.
• Coacervados são aglomerados de proteínas
que se formam espontaneamente em soluções
aquosas com certo grau de salinidade e acidez.
A membrana que envolve é uma
pseudomembrana de água.

11. COACERVADOS
Aglomerado
de moléculas
Água
Chuva Mar
Água, sais
minerais e
moléculas
simples
Moléculas simples se
unem formando
moléculas mais
complexas
Moléculas mais
complexas são
envolvidas por uma
membrana de água,
formando os
coacervados.
Coacervados
Calor Acidez
• A partir de algum momento, os coacervados atingiram um grau de
complexidade necessário para o surgimento da vida, numa forma bem
simples.
• A diferença entre a vida e a não vida é mera questão de organização!
• Capacidade de autoduplicação.
• Surgimento de formas de vida primitivas no planeta Terra.

12. Hipótese de Oparin

13. Exercícios Apostila Caderno Pág. 187

14. A experiência de Miller
• Bioquímico norte americano que tentou, em 1950, reproduzir em
laboratório algumas condições previstas por Oparin.
• Construção de um aparelho (sistema fechado), no qual fez circular uma
mistura de gases (metano, amônia, hidrogênio e vapor de água).
• Reservatório de água quente (temp. ebulição)  formação de mais
vapor de água  circulação dos gases.
• A mistura de gases era submetida a descargas elétricas constantes
(simulação das condições da Terra primitiva).
• Resfriamento e condensação.
• A água que acumulava no reservatório final revelada a presença de
muitas moléculas orgânicas, entre as quais, alguns aminoácidos.
• Miller comprovou que a síntese de aminoácidos é perfeitamente
possível, sob as condições que Oparin já descrevia e defendia.

15. Os gases introduzidos
simulava a atmosfera
da Terra primitiva
O aquecimento do líquido
representava a
temperatura da Terra
primitiva
As descargas elétricas
representava os raios
das chuvas torrenciais.
A circulação de água
fria representava o
resfriamento dos gases
nas grandes altitudes
A água acumulada na base do
aparelho representava os grandes
mares e lagos primitivos.

16. Exercícios Apostila Caderno Pág. 187

17. Experimento de Fox
(Microesferas)
• Baseado na teoria de Oparin, que dizia que a água da Terra primitiva continha
vários aminoácidos e era levada pelas chuvas para a superfície das rochas
quentes, e esse calor provocava a união dessas moléculas, Fox realizou um
experimento muito parecido em seu laboratório.
• Preparou uma solução líquida contendo aminoácidos e colocou essa
solução em uma superfície seca e aquecida. Em seguida, adicionou água
salgada ao sistema, simulando a água do mar que molhava as rochas.
• Após algum tempo, Fox analisou a solução no microscópio e observou a
formação de umas pequenas esferas (microesferas proteinoides). Essas
pequenas esferas tinham a propriedade de aumentar seu tamanho e se dividirem
em esferas menores.
• Essas esferas eram formadas por proteínas em seu
interior, resultantes das ligações entre os aminoácidos. Ao
redor dessas esferas havia pequenas bolsas,
provavelmente formadas por moléculas de água.
• Essas esferas eram muito semelhantes com células
bacterianas simples.

19. Atmosfera Primitiva
Composição mais provável
• Gases: CO, CO2, H2, N2 e vapor de água (sem CH4 e NH3).
• Fontes de carbono: CO e CO2
• Fontes de nitrogênio: N2
• Intensa atividade vulcânica: produção de vapor de água e CO2
• Nada disso invalida os experimentos de Miller!
• Em outros experimentos, os cientistas chegaram a obter mais de
cem tipos de moléculas orgânicas simples, incluindo aminoácidos,
nucleotídeos e ATP.

20. O surgimento do genes
• Hipótese de Oparin: não há referência aos ácidos nucleicos e nem se
sabia que eles constituem os genes.
• 1ª molécula informacional: RNA.
• Pedaços de RNA possuem atividade catalítica (permitem a produção
de outras fitas de RNA, a partir de um RNA molde) = Ribozimas
• Isso permite explicar o eventual surgimento e a duplicação dos ácidos
nucleicos na ausência das complexas polimerases que atuam hoje.
• DNA: estágio mais avançado na confecção de um material genético
estável.
• Primeiros DNAs: teriam sido feitos a partir de um molde de RNA original.
Esse mecanismo existe em alguns vírus (retrovírus), que possuem um
mecanismo de transcrição reversa.

23. Os Primeiros Organismos
• Provavelmente surgiram a partir de um sistema
organizado como o dos coacervados, com algumas
diferenças:
– presença de uma membrana especial para separação do
meio externo;
– capacidade de regular as reações químicas internas;
– capacidade de duplicação do material genético

24. Evolução do Metabolismo
• Primeiros seres vivos:
– procariontes unicelulares e com capacidade de reprodução:
– necessidade de alimento  fonte de matéria-prima e de energia para
a síntese das substâncias orgânicas:
• crescimento,
• reposição de perdas do organismo,
• reprodução.
• Pergunta:
– Como os primeiros seres vivos conseguiam obter e degradar o
alimento para sua sobrevivência?
• Heterótrofos ou Autótrofos??

26. Hipótese Heterotrófica
• Primeiros organismos  estruturalmente
muito simples:
– reações químicas internas também deveriam ser
simples.
• Habitat:
– ambiente aquático, rico em substâncias
nutritivas;
– ausência de oxigênio (O2).
• Possivelmente heterótrofos:
– utilizavam o alimento disponível no ambiente
como fonte de energia e de matéria orgânica.
• Metabolismo energético  possivelmente
fermentaçãofermentação:
– via metabólica mais simples;
– não utiliza oxigênio (condições anaeróbicas).
Sopa nutritiva nos
mares primitivos:
alimento para os
primeiros seres vivos.

27. Hipótese Heterotrófica
– escassez de alimento dissolvido no
meio;
– competição e morte de muitos
organismos heterótrofos;
– surgimento dos primeiros seres vivos
fotossintetizantes:
• fundamentais para a modificação da
composição da atmosfera 
introduziram o oxigênio no ar;
• possibilitaram o surgimento dos
primeiros seres aeróbios  realizavam
respiração aeróbica.
 Mudanças climáticas ao longo do tempo 
redução da síntese prébiótica da matéria orgânica:

29. Exercícios Apostila Caderno Pág. 187

30. Exercícios Apostila Caderno Pág. 187

31. A ORIGEM DA CÉLULA
• Provável que em determinado momento da história da vida na Terra
tenha surgido uma membrana protetora.
– Seleção, ao longo da evolução, de uma membrana lipoproteica,
suficientemente resistente e com certo grau de elasticidade.
• Registro fóssil  1,7 bilhão de anos atrás:
– supõe-se que tenham surgido um pouco antes.
– organismos parecidos com as bactérias atuais.
• Primeiras células eucarióticas  teriam surgido de células procarióticas
que passaram a desenvolver evaginações e invaginações da membrana
plasmática procariótica (Hipótese proposta por Robertson):
– tornaram-se maiores e mais complexas.
• Dobramentos da membrana  origem de estruturas membranosas:
– organelas citoplasmáticas delimitadas por membrana;
– carioteca (membrana ou envelope nuclear):
• delimita o núcleo, onde se concentra o material genético da célula.

33. A ORIGEM DAS MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS
(Teoria Endossimbionte)

34. SURGIMENTO DOS SERES
MULTICELULARES
• Origem a partir de seres unicelulares  entre 1 milhão e 670 milhões de
anos.
• Suposição  células resultantes da divisão celular não se separaram e
passaram a apresentar divisão de trabalho e cooperação:
– não puderam mais viver de forma independente.

35. A IDEIA DE GERAÇÃO ESPONTÂNEA
• Também denominada Abiogênese.Abiogênese.
• Aristóteles (384 a 322 a.C.)  acreditava que
um princípio ativoprincípio ativo ou vitalvital teria a capacidade de
transformar a matéria bruta em um ser vivo.
“Todos os seres vivos originam-se espontaneamente
da matéria bruta.”
• A vida poderia aparecer da matéria não viva, desde que
a matéria bruta entrasse em contato com um princípio
ativo:
Ex.: o calor, a umidade e o lodo poderiam constituir-se em
elementos fundamentais para a “ativação” da matéria bruta,
imprimindo-lhe a dinâmica da vida.

36. GERAÇÃO ESPONTÂNEA
(ABIOGÊNESE)
• Jan Baptiste Van Helmont (1577-
1644)  receita para produzir
seres vivos:
– misturar uma roupa suada e suja
de mulher com germe de trigo em
um local protegido e esperar vinte
e um dias para se obter ratos.
• O que se sabe hojeO que se sabe hoje  os ratos
aparecem por atração a essa mistura
e não a partir dela.

37. BIOGÊNESE
• Por meio de experimentos, a teoria da
abiogênese foi contestada por vários
cientistas  provaram que:
um ser vivo só se origina de outro ser vivo por
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TEORIA DA BIOGÊNESETEORIA DA BIOGÊNESE
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38. O EXPERIMENTO DE FRANCESCO REDI
(1626-1697)
• Questionou a teoria da abiogênese:
– surgimento espontâneo de vermes na
carne em decomposição.
• Hipótese formulada e testada por RediHipótese formulada e testada por Redi 
vermes surgiam de ovos colocados por
moscas atraídas pela carne podre:
– vermes seriam larvas que surgem no
ciclo de vida das moscas.

39. Redi colocou pedaços de carne crua dentro de frascos, deixando alguns cobertos
com gaze (B e C) e outros completamente abertos (A). Deveriam surgir vermes ou
mesmo moscas nascidos da decomposição da própria carne. Isso, entretanto, não
aconteceu. Nos frascos mantidos abertos verificaram-se ovos, larvas e moscas sobre a
carne, mas nos frascos cobertos gaze nenhuma dessas formas foi encontrada sobre a
carne.
Moscas e larvas Sem moscas e larvas Sem moscas e larvas

40. • Os experimentos de Redi conseguiram reforçar a hipótese da biogênese
até a descoberta dos seres microscópicos, quando uma parte dos cientistas
passou novamente a considerar a hipótese da abiogênese para explicar a origem
desses seres.
• Em 1745, o cientista inglês John T. Needham (1713-1781) realizou vários
experimentos em que submetia à fervura frascos contendo substâncias nutritivas.
Após a fervura, fechava os frascos com rolhas (B) e deixava-os em repouso por
alguns dias. Depois ao examinar essas soluções ao microscópio, Needham
observava a presença de microrganismos.
A explicação que ele deu a seus
resultados foi de que os
microrganismos teriam surgido
por geração espontânea. Ele dizia que
a solução nutritiva continha
uma “força vital” responsável pelo
surgimento das forças vivas. Needham
defendia a abiogênese.
Microrganismos
Microrganismos

41. • O pesquisador italiano, Lazzaro Spallanzani (1729-1799), repetiu os experimentos de
Needham, com algumas modificações, e obteve resultados diferentes.
• Colocou substâncias nutritivas em balões de vidro, fechando-os hermeticamente (B).
Esses balões assim preparados eram colocados em caldeirões com água e submetidos à
fervura durante algum tempo. Deixava resfriar por alguns dias e então ele abria os frascos e
observava o líquido ao microscópio. Nenhum organismo estava presente.
Spallanzani explicou que Needham
não havia fervido sua solução
nutritiva por tempo suficientemente
longo para matar todos os
microrganismos existentes nela e,
assim, esterilizá-la. Também afirmou
que a rolha usada por Needham não
vedava completamente o frasco.
Microrganismos
Sem
microrganismos

42. • Por volta de 1860, cientista francês
Louis Pasteur, conseguiu provar
definitivamente que os seres vivos só
se originam de outros preexistentes.
• Aperfeiçoamento dos experimentos
de Spallanzani.

44. CONCLUSÕES DE PASTEUR
• A ausência de microrganismos nos
frascos do tipo “pescoço de cisne”
mantidos intactos mostraram que o ar
contém microrganismos e que estes, ao
entrarem em contato com o líquido
nutritivo, proliferam:
no balão intacto, os microrganismos do ar não
conseguiram chegar até o líquido nutritivo e estéril:
 microrganismos ficaram retidos pelas gotículas de água
condensada durante o resfriamento  funcionou como um
filtro;
quando o pescoço dos frascos foi quebrado, os
micróbios do ar conseguiram penetrar e entraram em
contato com o líquido nutritivo  proliferação.

45. • A hipótese da biogênese passou, a partir de então, a ser aceita
universalmente pelos cientistas.
• No entanto, a teoria da biogênese, não explicava como a vida
surgiu pela primeira vez no planeta.
• Existem diferentes hipóteses de como a vida surgiu no planeta, mas
a mais aceita é a teoria da evolução química ou molecular.