Mutação e Reparação

do DNA

Prof. Antonio Márcio Teodoro Cordeiro Silva, M.Sc.

Aspectos Conceituais &

Rotas Metabólicas

Prof. Henrique Santana Costa, M.Sc.

BIOQUÍMICA DA CÉLULA

JARDIM DO ÉDEN

FASES DA HISTÓRIA DA HUMANIDADE

• Pré-História0 – 3300 a.C. → primeiro documento escrito

• História Antiga3300 a.C. – 476 → queda do Império Romano do Ocidente

• Idade Média476 – 1453 → queda do Império Romano do Oriente

• História Moderna1453 – 1798 → queda da Bastilha (Revolução Francesa)

• História Contemporânea1789 – atual

CRONOLOGIA DO PENSAMENTO EVOLUTIVO

FASES DA HISTÓRIA DA HUMANIDADE

• Pré-História0 – 3300 a.C. → primeiro documento escrito

• História Antiga3300 a.C. – 476 a.D. → queda do Império Romano do Ocidente

• Idade Média476 a.D. – 1453 → queda do Império Romano do Oriente

• História Moderna1453 – 1798 → queda da Bastilha (Revolução Francesa)

• História Contemporânea1789 → atual

■ O termo abiogênese (do grego a-bio-genesis, "origem não biológica") designa a origem da vida a partir de matéria não viva.

■ Idéias antigas de abiogênese (geração espontânea), consistiam na suposição de que organismos mais complexos não se originariam apenas de seus progenitores, mas de "matéria bruta".

■ Os primeiros defensores conhecidos de idéias nesse sentido foram Anaximandro, Anaxímenes, Xenófanes, Parmênides, Empédocles, Demócrito e Anaxágoras.

# Sustentavam que a geração espontânea ocorria, mas em versões variadas.

SOBRE A GERAÇÃO ESPONTÂNEA

■ O defensor mais famoso dessa hipótese na antigüidade foi Aristóteles.

→ supunha a existência de um "princípio ativo" dentro de certas porções da matéria inanimada.

AnaxímenesAnaximandro AnaxágorasEmpédocles Demócrito

SOBRE A GERAÇÃO ESPONTÂNEA

• Anaximandro (609 a.C. – 546 a.C.)O princípio de tudo é uma “coisa” eterna denominada a-peiron.

• Anaxímenes (585 a.C. – 528 a.C.)O tudo (a-peiron) provém do Ar.

• Empédocles (483 a.C. – 430 a.C.)O mundo consiste da fusão de 4 princípios: água, ar, fogo e terra.

• Demócrito (460 a.C. – 370 a.C.)Tudo que existe é composto por elementos indivisíveis (“átomos”).

• Anaxágoras (500 a.C. – 428 a.C.)O universo se constitui pela ação da mente ou inteligência (espírito).

SOBRE A GERAÇÃO ESPONTÂNEA

■ Autor do SCALA NATURAE.

■ Reconheceu que os animais graduam de formas mais simples à mais complexas — sem um processo de mudanças.

■ Afirmou que as espécies foram individualmente criadas e são permanentes.

■ Suas idéias permaneceram por mais de 2.000 anos (imutabilidade das espécies).

■ Essencialismo + Cultura cristã → Teologia Natural

ARISTÓTELES (384 – 322 a.C.)

A idéia baseava-se na suposição de que alguns animais aparentemente surgiam de matéria em putrefação (ignorando a pré-existência de ovos ou larvas).

→ a abiogênese foi aceita até cerca de dois séculos atrás.

# ainda no século XIII, havia a crença popular de que certas árvores originavam gansos e carneiros.

SOBRE A GERAÇÃO ESPONTÂNEA

FASES DA HISTÓRIA DA HUMANIDADE

• Pré-História0 – 3300 a.C. – primeiro documento escrito

• História Antiga3300 a.C. – 476 a.D. – queda do Império Romano do Ocidente

• Idade Média476 a.D. – 1453 – queda do Império Romano do Oriente

• História Moderna1453 – 1798 – queda da Bastilha (Revolução Francesa)

• História Contemporânea1789 – atual

FRANCESCO REDI (1626 - 1697)

Mostrou, através de experimentos, que não haveria geração espontânea de insetos e ratos conforme acreditado anteriormente.

Baseado no crescimento de larvas em carne em decomposição

Médico italiano.

■ Na sua experiência, Redi utilizou 3 frascos - nos quais colocou carne em estado de putrefação.

■ Selou fortemente um deles, deixou outro aberto e cobriu o terceiro com gaze.

■ Desenvolveram-se larvas no frasco aberto e sobre a gaze do frasco correspondente.

■ Não se desenvolveram larvas em nenhuma parte do frasco selado.

■ Seu experimento não satisfez os biogênicos, os quais diziam apenas que as larvas nasciam de seres preexistentes.

Em 1668, provou que larvas não nasciam em carne que ficasse inacessível às moscas, de forma que elas não pudessem botar lá seus ovos.

Em suas “experiências sobre a geração de insetos", Redi disse:

Embora me sinta feliz em ser corrigido por alguém mais sábio do que eu caso faça afirmações errôneas, devo expressar minha convicção de que a Terra, depois de ter produzido as primeiras plantas e animais, por ordem do Supremo e Onipotente Criador, nunca mais produziu nenhum tipo de planta ou animal, quer perfeito ou imperfeito...

Redi supunha que a geração espontânea teria ocorrido apenas durante os primórdios da Terra.

Do século XVII em diante foi gradualmente sendo demonstrado que, ao menos no caso de todos os organismos facilmente visíveis, a geração espontânea não ocorria, e que cada ser vivo conhecido era proveniente de uma forma de vida pré-existente, a idéia conhecida como BIOGÊNESE.

• JOHN NEEDHAM

Em 1745, realizou experimentos que vieram a reforçar a hipótese da vida poder originar-se por abiogênese.

1. Consistiam em aquecer, em tubos de ensaio, líquidos nutritivos com partículas de alimento. Tais tubos eram fechados para, assim, impedir a entrada de ar. Após vários dias, nesses tubos, proliferavam enormes quantidades de pequenos organismos.

→ esses experimentos foram vistos como um grande reforço a hipótese da ABIOGÊNESE.

• LAZZARO SPALLANZANI

■ Em 1768, criticou duramente a teoria e os experimentos de Needham, através de experimentos similares, mas tendo fervido os frascos fechados com sucos nutritivos durante uma hora.

■ Examinando os frascos, não encontrava-se qualquer sinal de vida.

■ Ficou dessa forma demonstrado que Needham falhou em não aquecer suficientemente os frascos a ponto de matar os seres pré-existentes na mistura.

■ A hipótese de abiogênese continuava sendo aceita pela opinião pública, mas o trabalho de Spallanzani pavimentou o caminho para Louis Pasteur.

■ Mais tarde, descobriu-se que as bactérias (por estarem envolvidas em membranas resistentes ao calor), somente desaparecem quando expostas a prolongada exposição ao calor seco (ESTERILIZAÇÃO).

■ A presença de bactérias é tão universal que apenas precauções extremas podem evitar a reinfecção de material esterilizado.

■ Concluiu-se, portanto, que todos organismos conhecidos surgem apenas de organismos vivos pré-existentes (LEI DA BIOGÊNESE).

■ Se todos os seres são provenientes de seus ancestrais, isso conduz logicamente a idéia de ANCESTRALIDADE COMUM. Porém, suscita a pergunta: Como teria surgido o primeiro ser vivo?

ANTON VAN LEEUWENHOEK (1632 - 1723)

• Comerciante holandês.

• Desconhecedor das teorias vigentes.

• Utilizando um microscópio feito por si, observou e descreveu bactérias, protozoários, células do sangue, fibras musculares e muitos outros organismos microscópicos.

• Considerado por muitos como o inventor do microscópio simples

ROBERT HOOKE (1635 - 1703)

• Inventou o microscópio composto.

• Escreveu o livro “Micrographia” (1665), com ilustrações muito detalhadas.

• Contemporâneo de Isaac Newton.

Usou o termo “célula” pela primeira vez.

■ O primeiro passo para o surgimento da vida foi a reunião de materiais brutos (muitos deles vindos do espaço).

■ À medida que meteoritos caíam na Terra primordial, eles podem ter semeado o planeta com componentes para partes fundamentais da célula.

1.1. GRUPOS FOSFATOGRUPOS FOSFATO

2.2. AMINOÁCIDOSAMINOÁCIDOS

EM BUSCA DAS ORIGENS DA VIDA

■ À medida que esses componentes reagiam uns com os outros, eles podem ter produzido formas parecidas com estruturas vivas.

■ Na Terra primordial, suspeita-se que a vida possa ter começado nas cordilheiras meso-oceânicas (onde o magma quente emerge do manto).

EM BUSCA DAS ORIGENS DA VIDA

• Bactérias são encontradas hoje vivendo nessas condições → Bactérias são encontradas hoje vivendo nessas condições → relíquias dos primeiros ecossistemas do planeta.relíquias dos primeiros ecossistemas do planeta.

# As primeiras moléculas pré-biológicas se organizariam, # As primeiras moléculas pré-biológicas se organizariam, portanto, em ciclos de reações químicas que podiam se manter portanto, em ciclos de reações químicas que podiam se manter independentemente.independentemente.

1. Finalmente essas moléculas teriam dado origem ao DNA, RNA e às proteínas.

2. Qual delas teria surgido primeiro?

EM BUSCA DAS ORIGENS DA VIDA

EM BUSCA DAS ORIGENS DA VIDA

• DNA DNA

→ → carrega informação para a construção de uma geração para a carrega informação para a construção de uma geração para a seguinteseguinte

→ → inútil sem a ajuda do RNA e das proteínasinútil sem a ajuda do RNA e das proteínas

• ProteínasProteínas

→ → mantém a célula vivamantém a célula viva

→ → não carregam informações de uma geração para outranão carregam informações de uma geração para outra

• RNARNA

→ → carrega o código genéticocarrega o código genético

→ → realiza trabalhos bioquímicosrealiza trabalhos bioquímicos