A origem da vida na Terra - 1° ano F e G

Cap. 23 – Origem da Vida na Terra

      Hipóteses sobre a origem da vida:

Ø  Criacionista ou fixista:

Esta relacionada à criação divina;

Os seres “criados” não sofreram mudanças ao longo dos tempos (fixo).

Ø  Origem Extraterrestre ou Panspermia:

Propõem que a vida se originou fora da Terra e chegou ao nosso planeta trazido por meteoros vindos do espaço.

Contra essa teoria é que os meteoritos ao entrarem em alta velocidade na atmosfera sofrem intenso aquecimento devido ao atrito com o ar e seriam fragmentados.

Ø  Origem por Evolução Química:

A origem por evolução química é a ideia mais aceita atualmente.

A origem por evolução química é reforçada por dados da química, biologia e geologia.

Essa teoria pode ser reproduzida em laboratório.

Ø  Abiogênese ou geração espontânea:

Os seres vivos podiam surgir por outros mecanismos além da reprodução.

A vida surgia da matéria inanimada + principio ativo do ar.

Principais defensores: Aristóteles; René Descartes; Van Helmont; Paracelso; Newton; Needham e Leeuwenhoek.

A construção do microscópio e a descoberta dos microrganismos foram fortes argumentos a favor da geração espontânea.

o   Experiência da abiogênese:

A crença que a vida poderia surgir através da matéria bruta era tão grande que, muitos defensores da abiogênese apresentavam experimentos para conseguir a geração espontânea de alguns seres vivos. O médico belga Von Helmut (1577-1644) tinha uma receita para a obtenção de ratos: “ Enche se de trigo e fermento um vaso, que é fechado com uma camisa suja, de preferência de mulher. Um fermento vindo da camisa, transformado pelo odor dos grãos, transforma em ratos o próprio trigo”. (Sonia Lopes. BIO v.1. Ed Saraiva)

Ø  Biogênese:

É a teoria que acredita que seres vivos surgem somente pela reprodução de seres da sua própria espécie.

Acredita-se que a “vida só existe a partir de outra vida pre-existente”.

Defensores importantes da Biogênese: Francesco Redi; Joblot; Spallanzani e Pasteur.

o    Experiência de biogênese:

Experimento de Joblot:

O francês Louis Joblot, para testar a hipótese da geração espontânea realizou um experimento onde foram fervidos caldos nutritivos preparados a base de carne e repartiu-o em duas séries de frascos esterilizados, onde alguns ficaram abertos e outros fechados.

Após alguns dias os frascos fechados continuaram estéreis e os abertos repletos de organismos, provando assim que os microrganismos eram oriundos do ar atmosférico.

Experimento de Needham:

Needham caldos nutritivos em diversos frascos e ferveu por apenas 30 minutos enrolhando-os posteriormente. Depois de alguns dias os caldos estavam repletos de microorganismos.

Desta forma, os seres só poderiam ter se originado por meio de geração espontânea.

Experimento de Spallanzani:

O pesquisador italiano Lazzaro Spallazani realizou o mesmo experimento de Needham, mas obteve resultado diferente, pós ele assegurou que os caldos estavam bem fervidos, e muito bem arrolhados.

Desta forma, mesmo passados alguns dias os caldos continuavam sem a presença de nenhum microrganismo.

Pasteur e o fim da Abiogênese:

Pasteur pós um fim a teoria da geração espontânea com um simples experimento denominado de “Pescoço de cisne” onde, eram colocados caldos nutritivos em frascos de vidros, e amolecendo seus gargalos com o fogo eles eram esticados e curvados tomando a forma de um pescoço de um cisne.

À medida que os frascos esfriavam, o ar do exterior penetrava pelo gargalo e essas partículas eram retidas na parede do longo pescoço funcionando como um filtro, deixando o liquido no interior do frasco ausente de microrganismos.

Pasteur acreditava que as bactérias eu decompõem a matéria não surgem destas substancias espontaneamente, mas sim já existem no ar.

Assim a teoria da Abiogênese desmistificada, sabendo-se que a vida só poderia ser originada por meio de outra vida.

      As condições primitivas da terra - Hipóteses de Oparin e Haldane:

As condições primitivas da Terra foram determinantes para o surgimento da vida segundo a teoria da evolução química.

o   Oparin: a vida poderia ter surgido da matéria sem vida ao longo de um grande período de tempo.

Segundo Oparin, atmosfera primitiva era diferente da atual e era composta por: Metano CH₄; Amônia NH₃; Hidrogênio H₂ e Vapor de H₂O.

Não havia Oxigênio O₂ e nem Nitrogênio N_2.

Acredita-se que a formação das primeiras moléculas orgânicas como os aminoácidos, e açúcares devem se ao fato de raios e trovões que são descargas elétricas associados aos raios ultravioletas emitidos pelo sol, tenha destruído as ligações químicas dos gases primitivos, e forneciam energia suficiente para que outras substâncias fossem formadas a partir dessa reação de quebra de ligação dos gases.

Oparin, as proteínas sob certas condições se agrupam formando o que denominamos Coacervados. Para ele, alguns destes coacervados teriam englobado moléculas de ácido nucléico (responsável pela hereditariedade) no seu interior e também proteínas enzimáticas e aderindo a moléculas de gordura que formasse uma camada de proteção. Teríamos então um ser vivo.

o   Experiência de Miller e Fox:

Na década de 1950, Miller fez um experimento que demonstrasse as condições primitivas da Terra. Em um aparelho fechado colocou Metano CH₄; Amônia NH₃; Hidrogênio H₂ e Vapor de H₂O. A mistura foi submetida a descargas elétricas continuas por uma semana. No final, a mistura continha moléculas orgânicas como os aminoácidos.

      Esse experimento hoje tem apenas valor histórico, pois segundo autores a atmosfera da Terra era constituída por 80% de CO₂, 10 % de CH₄; 5% de CO e 5% de N₃.

      Os Primeiros Seres Vivos

Ø  Hipótese Heterotrófica

Os primeiros seres vivos da Terra viviam na água, eram unicelulares, heterotróficos e alimentavam-se de substâncias existentes nos oceanos, como os açucares. E para degradar o alimento a fim de obter a energia utilizavam a FERMENTAÇÂO, que degrada o alimento sem a utilização do oxigênio, que é também um processo ANAERÓBIO, pois é feito na ausência de oxigênio.

Ø  Hipótese Autotrófica

Com o passar do tempo, o número desses seres primitivos aumentou muito. Os alimentos existentes nos oceanos foram lentamente se tornando insuficiente para todos. Começou a haver competição pelo alimento, e alguns destes seres vivos, por acaso desenvolveram mecanismos alternativos de obtenção de nutrientes, tornando-os um pouco mais independente dos alimentos que eram dissolvidos nos oceanos. Estes seres provavelmente conseguiram sintetizar seu próprio alimento a partir de materiais simples e abundantes no meio como água e gás carbônico. Para unir estas moléculas simples, não orgânicas e formar moléculas mais complexas (orgânicas) devem ter utilizado a luz do sol, e justamente por terem desenvolvidos mecanismos mais sofisticados (pigmentos como a clorofila) e realizaram a fotossíntese. Surgiram então os primeiros seres autotróficos, que produziam o alimento necessário para manter a vida na Terra.

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3° ano - Introdução ao Estudo da Genética

A Genética é a parte da Biologia que estuda as leis da hereditariedade, ou seja, estuda como as informações contidas nos genes são transmitidas de pais para filhos através das gerações. A Genética desenvolveu-se de maneira expressiva apenas no século XX.    Conceitos fundamentais:

Hereditariedade – é quando um caráter é transmitido geneticamente dos ascendentes para os descendentes.

Caráter – o aspecto morfológico ou fisiológico de um ser vivo, pode ser:

•Hereditário: transmitido através dos genes. Ex.: Daltonismo.

• Adquirido: adquirido após o nascimento. Ex.: Cegueira acidental.

• Congênito: adquirido ainda no útero materno. Ex.: defeitos ocasionados por rubéola materna.

Cariótipo – Dá-se o nome de cariótipo ao conjunto de cromossomos da célula, considerando o número de cromossomos, sua forma e tamanho e a posição do centrômero.

Cromossomos – Filamentos de DNA, RNA e proteínas (histona) que encerram um conjunto de genes.

Cromossomos homólogos – São cromossomos que formam pares e são idênticos na forma (encontrados nas células diploides); encerram genes que determinam os mesmo caracteres.

Dominante – Um gene é dito dominante quando, mesmo estando presente em dose simples no genótipo, determina o fenótipo. O gene dominante se manifesta tanto em homozigose, quanto em heterozigose.

Fenocópias – Existem determinados indivíduos que apresentam características fenotípicas não hereditárias, que são produzidas por influência do meio ambiente, imitando um mutante. Ex.: nanismo hipofisário – provocado por função deficiente da glândula hipófise – simulando o nanismo acondroplásico – determinado por genes dominantes e transmissíveis aos descendentes.

Fenótipo – É a expressão exterior (observável/ físico) do genótipo mais a ação do meio ambiente. Muitas vezes a influência ambiental provoca manifestações de fenótipo diferentes do programado pelo genótipo. Nem todos os fenótipos são observáveis; existem exceções, como no caso dos grupos sanguíneos.

Gene – É um segmento de molécula de DNA, responsável pela determinação de características hereditárias, e está presente em todas as células de um organismo. 

Genes alelos – São genes que ocupam o mesmo locus (lugar) em cromossomos homólogos. Estes genes atuam sobre as mesmas características, podendo ou não determinar o mesmo aspecto. Ex.: um animal pode ter um dos alelos que determina a cor castanha do olho e o outro que determina a cor azul do olho.

Genoma – conjunto completo de cromossomos (n), ou seja, de genes, herdados como uma unidade.

Genótipo – É o patrimônio genético de um indivíduo presente em suas células, e que é transmitido de uma geração para outra. Não podemos ver o genótipo de um indivíduo, mas este pode ser deduzido através de cruzamento, teste ou da análise dos parentais e descendentes.

Heterozigoto ou híbrido – Quando para uma determinada característica os alelos são diferentes. O heterozigoto pode produzir gametas dominantes ou recessivos.

Homozigoto ou puro – ocorre quando possui os dois genes iguais, ou seja, um mesmo alelo em dose dupla. O homozigoto produz apenas um tipo de gameta, quer seja ele dominante ou recessivo.

Recessivo – O gene recessivo é aquele que, estando em companhia do dominante no heterozigoto, se comporta como inativo, não determinando o fenótipo. O gene recessivo só se manifesta em homozigose.

Cruzamento-teste - determinando o genótipo. Utilizado para descobrir o genótipo de determinado caráter dominante, se é puro ou híbrido. Para isso realiza-se um cruzamento do indivíduo portador do caráter dominante (fenótipo) com um homozigoto recessivo. Da proporção fenotípica encontrada podemos afirmar se o indivíduo é homozigoto dominante ou heterozigoto.

Retrocruzamento: É o acasalamento de indivíduos da geração F1 com um dos seus progenitores ou outro indivíduo que apresente o genótipo idêntico a um dos progenitores.

Ausência de dominância  Ocorre quando não há relação de dominância e recessividade entre dois alelos. Podem ser de dois tipos: dominância incompleta e co-dominância.

 Dominância incompleta ou parcial: Nesse caso NÃO há dominância e recessividade entre os alelos.  O heterozigoto irá apresentar um terceiro fenótipo (intermediário) diferente do homozigoto dominante e do homozigoto recessivo. Exemplo: cor das flores maravilha (Mirabilis japala).

 Co-dominância: Também NÃO há dominância entre os alelos, no entanto pode-se observar a expressão de ambos os genes nos indivíduos heterozigotos e não um intermediário. Ex. Sistema ABO e Pelagem do gado da raça Shortorn. Isso ocorre porque cada alelo influencia a produção de proteínas diferentes

Alelos letais: são genes que quando em HOMOZIGOSE determinam a morte do indivíduo no estado embrionário ou após o nascimento. Alelos letais em humanos: Acondroplasia ( nanismo- alelo dominante); Doença de Tay-Sachs (alelo ressivo); Braquidactilia( dedos das mãos muito curtos. Os normais são nn e os afetados são NN e Nn. Os NN, morrem ao nascer).

PROBLEMAS DE MONOIBRIDISMO Como fazer um cruzamento?

1.    Leia com cuidado o enunciado e faça uma legenda respondendo as perguntas:

·         Qual é a característica em questão?

·         Qual característica é condicionada pelo gene dominante e qual é pelo recessivo?

2.    Descubra qual é o genótipo dos pais.

3.    Descubra quais tipos de gametas os pais podem produzir e coloque-os no quadro de Punnett.

4.    Faça o cruzamento.

5.    Responda a questão (a legenda te ajuda nesse passo).

Genealogias, Heredogramas ou Árvores Genealógicas – pg.23

São esquemas que apresentam, com uma série de símbolos, os indivíduos de uma família. Os símbolos indicam: o grau de parentesco, a geração, a ordem de nascimento, a presença de um caráter afetado por determinada anomalia, etc.

Símbolos usados em genealogias

   Kennedy I

kennedy II 

kennedy 

jubilut