Aula1_OrigemDaVida

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