Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Origem Da Vida - Coggle Diagram

- - - - Quimioautotrófica
        
        Mundo do Ferro e Enxofre
        
        Críticas
        
        Experimentos
        
        Wachtershauser e Clara Huber (1997)
        
        Misturaram monóxido de carbono, sulfato de hidrogênio, sulfato de níquel e partículas de sulfato de ferro a 100ºC e demonstraram que seria possível formar aminoácidos
        
        Em 1998 eles produziram peptídeos
        
        Gunter Wachtershauser
        
        Descrição
        
        Fendas Submarinas:
        Ambiente Anaeróbico, de alta pressão e temperatura +- 300-400
        ºC
        
        Fendas Alcalinas ,pH: 9-11,
        e temperatura de 40-90ºC
        
        A formação de Piritas proporcionou uma fonte de energia para a química prebiótica
        
        FeS+H2S -> FeS2+H2+Energia
        
        Poderiam ter ocorrido ligações de Amidas, em soluções aquosas
        
        As primeiras células (membrana) seriam bolsas de Lipídeos na superfície dos minerais
        
        Hipótese de células minerais
        
        Pequenas cavidades minerais de Pirita no fundo do oceano foram as primeiras células (Membrana)
        
        1 more item...
        
        Coacervado
        
        Tendo as moléculas biológicas alcançado complexidade suficiente, a membrana surgiria posteriormente.
        
        1 more item...
        
        Gotas Oleosas
        
        Poderiam se formado na superfície dos minerais e terem sido absorvidas
        
        1 more item...
        
        Sistemas Proto-Ecológicos
        
        Termoclina
        
        Gradientes de temperatura ao longo da fenda submarina
        
        Quimioclina
        
        Gradiente de Concentração de substâncias
        
        1 more item...
        
        A química primitiva da vida surgiu nas superfíceis de minerais, (Piritas e Argilas) nas proximidades de fendas submarinas
      - Fotoautotrófica :red_cross:
        
        Críticas
        
        Por mais que o fóssil mais antigo de um cianobactéria datar de 3,5 bi anos, a fotossíntese é uma reação já muito complexa para ter surgido primeiro
        
        Descrição
        
        Os primeiros organismos seriam autótrofos fotossintentizantes, como os encontrados no registro fóssil de 3,5 Bilhões de anos
      - Produz sua fonte de energia (alimento)
    - - Hipótese Oparin-Haldane
        
        Experimentos
        
        Miller-Urey (1953)
        
        Ambiente Simulado da Terra Primitiva:
        Atmosfera Redutora
        Gases : CH4,NH3,H2O,H2
        
        Produziu aminoácidos e compostos orgânicos
        
        Bungenberg de Jong (1932)
        
        Separação Líquido-Líquido no sistema gelatina-goma arábica, em soluções muito diluídas de polímeros (Coacervados)
        
        Pauli e Rona (1902)
        
        Separação de solução em duas camadas, uma inferior rica em gelatina e uma superior pobre em gelatina observada no experimento de Pauli e Rona (1902) que consistia em adicional Sol.Gelatina + sais neutros
        
        Sidney Fox
        
        Meio Não Diluído: Peptídeos de Fox (1957)
        
        Submeteu uma mistura de aminoácidos secos a aquecimento prolongado - Quando foram aquecidas a temperaturas moderadas se formaram polímeros (Proteinóides Térmicos) >> Pequenas Proteínas
        
        Microesferas de Proteínoides
        
        Solução com aminoácidos em uma superfície seca aquecida na qual foi adicionada água salgada
        
        As microesferas crescem lentamente mediante a adição de material proteinoide e formam esferas menores por gemulação
        
        Formaram microesferas de proteinoides esponaneamente >> Estruturas proteicas limitadas por membrana que podem ralizar reações químicas análogas ás células vivas
        
        Miller e Bada (1977)
        
        Frascos com Soluções de Cianete de Amônia colocadas em banhos de Gelo Seco e permaneceram por 25 anos, a -75 ºC
        
        As amostras foram abertas em 1977 e continham aminoácidos e as bases nitrogenadas Guanina e Adenina, componentes do RNA
        
        Quando a Solução é congelada, vai ocorrendo uma segregação de fases, a água cristaliza e expulsa os solutos dos cristais.
        O resultado é uma solução congeladas grande parte de H20 com e bolsas contendo água líquida com grande concentração de solutos, favorecendo as reações
        
        Jeffrey Bada
        
        Entretanto a Terra Primitiva possuía quantidades significativas de minerais de Ferro e Carbonatos que neutralizam os nitritos
        
        Notou que para o modelo de Atmosfera Primitiva Atual, CO2 e N2 criam nitritos que destroem aminoácidos
        
        Isso sugere que mesmo com atmosfera Neutra(CO2 e N2), os aminoácidos podem tem povoado os oceanos
        
        Cairns-Smith (1986)
        
        Alexander Graham Cairns-Smith desenvolveu a hipótese de que os minerais argilosos teriam constituído o suporte para a vida primitiva.
        Argila - Atrai as Moléculas
        Pirita (Sulfeto de Ferro) - Catalisa as Reações
        
        Cria estruturas para atrair moléculas aumentando as concentrações
        íons de metais presentes podem catalisar a síntese de polímero
        
        Gunter Wachtershauser
        
        Hipótese Para as Primeiras Membranas
        
        A pririta possui propriedades de catalisar reações orgânicas
        
        Demonstrado em laboratório que membranas minerais podem se fechar formando uma Protocélula
        
        As membranas de pirita seriam substituídas por membranas orgânicas
        
        Estruturas semelhantes foram encontradas em depósitos de milhões de anos
        
        Descrição
        
        A Terra teria uma atmosfera redutora capaz de formar moléculas orgânicas
        
        Sem Oxigênios na atmosfera, os compostos orgânicos formados pela atmosfera se acumulariam nos oceanos, formando o Caldo Prebiótico/Sopa Primitiva ou até mesmo a fixação em superfícies sólidas
        
        Os aminoácidos e moléculas orgânicas reagiriam entre si formando polímeros
        
        Fontes de Energia:
        As descargas elétricas seria a principal fonte de energia aponta por Oparin
        A radiação Ultravioleta
        Energia Térmica da Terra
        Energia do Decaimento radioativo
        
        Biopoese >> Etapas lentas e progressivas de desenvolvimento da complexidade dos seres vivos
        
        Formação de Sistemas Isolados (Membrana Celular)
        
        Coacervados: Conglomerados Coloidais de proteínas, ácidos nucléicos e açúcares circundados por um envoltório de água (Pseudomembrana)
        
        "Sistemas Coloidais gerados em soluções de Polímeros''
        
        Críticas
        
        A membrana atual é bem mais complexa que a proposta por Oparin, para o coacervado
        
        As Moléculas orgânicas seriam muito diluídas nos oceanos
        
        A atmosfera Primitiva não foi redutora por muito tempo, ela era neutra
        
        Energia associada a criação das moléculas
        
        É necessário um catalisador que forme os polímeros, células atuais utilizam proteínas com gasto de energia
        
        A energia elétrica desnatura as proteínas
        
        Oparin não identificou uma hipótese para o Reprodução
        
        Desconheciam o DNA e o papel dos genes
        
        Oparin sugeriu a produção de moléculas orgânicas pela atmosfera primitiva redutora e o coacervado
        
        Haldane sugeriu a ideia da sopa primordial sob a ação da radiação ultravioleta e raios
      - Ambas as Teorias levantaram outro Debate sobre a Origem da vida, que propões novas discussões
        
        Metabolismo ou Genes primeiro?
        
        Genes
        
        RNA e DNA são fundamentais para a evolução Darwiniana se processar
        
        A vida capaz de se submeter a evolução precisa de informação genética para ser armazenada e transmitida
        
        Mundo do RNA
        
        Walter Gilbert identificou as Ribozimas: Moléculas de RNA capaz de catalisar sua própria síntese
        
        Existem Várias evidências do aparecimento pré-biótico de bases púrinicas (Adenina e Guanina) - como produto de sínteses baseada em HCN
        
        1 more item...
        
        Moléculas de RNA seria Fenótipo e Genótipo > Produziria proteínas e seria responsável pelo armazenamento da informação
        
        Metabolismo
        
        É o processo geral pelo qual os sistemas vivos adquirem e utilizam energia livre de que necessitam para desempenhar as suas várias funções. Fazem-no combinando as reações exoérgicas de oxidação com endoérgicas, necessários para a manutenção dos seres vivos como:
        
        Transporte ativo de moléculas contra o gradiente de concentração
        
        Biossíntese de moléculas complexas
        
        Realização de Trabalho mecânico
        
        Torna claro que o fogo não está vivo, pois gasta toda sua energia oxidativa sem controle
        
        A hipótese considera que redes autossustentáveis de reações metabólicas podem ter sido o primeiro tipo de vida
        
        A hipótese de Oparin, reforçava o papel do metabolismo proteico (não genético e das protocélulas, coacervados, precursores evolutivos dos procariontes
        
        Oparin dá ênfase às proteínas, pois acreditava neles como replicadores (desconhecia a genética)
        
        Um tipo de rede química com elevado grau de catálise mútua entre seus componentes, que permita adaptação e evolução. sem qualquer molécula replicadora (DNA, RNA)
        
        Teriam se formados em ambientes persistentes e autossustentáveis que forneceriam suprimento constante de precursores químicos
        ex: Fendas Submarinas
        
        O fato de Archea, Eubacterias e Eucariotos possuírem membranas plasmáticas completamente diferentes pode sustentar essas hipótese, pois teria surgido depois do metabolismo de maneira diferente nos 3 grupos
        
        Caminhos simples podem tem produzido moléculas que catalisaram a produção de moléculas mais complexas, até chegarem às estruturas da células atuais
        
        Fósseis Metabólicos
      - Heterótrofo
      - Fermentador
- - - - Neutra
        
        Planetas médios tendem a perder gases mais leves como o H2, tornando suas atmosferas neutras e de composição:
        CO2,N2,H2O
        
        Evidências mais recentes mostram que esse seria o caso da Terra Primitiva
      - Oxidante
        
        O oxigênio é muito reativo, e aquele que existe na terra advém da atividade fotossintética. A presença de O2 na atmosfera torna ela oxidante. Com composição atmosférica de:
        N2, CO2,O2,H2O
        
        Atmosfera atual é oxidante e composição:
        N2 = 78%
        O2 = 21%
        Ar = 1%
        CO2 = 0,03%
        H2O = 0 - 5% (Dependendo da umidade
      - Redutora
        
        Planetas muito maciços seguram com a gravidade gases mais leves como o Hidrogênio, de modo a criar compostos redutores o que lhes dá a composição Atmosférica de:
        CO2, H2, NH3,CH4,H2O (CH4 e NH3 são rapidamente quebrados por radiação uv
        
        A Terra Primitiva teria uma atmosfera redutora por pouco tempo
    - - A atmosfera terrestre foi formada pela liberação de gases das rochas aquecidas da formação e por vulcões primitivos
  - - - Origem do H2O
        
        A teoria mais aceita é de que que parte da água dos oceanos veio de regiões mais externas do sistema solar (Cinturão de Kuiper) e de de Planetesimais de composição semelhante à condritos carbonáceos (20% do seu peso de água)
        A dúvida existente é apenas da proporção dentre esses dois fatores
        
        Estudo recente publicado na revista Science em 2020, mostrou evidências de que já existia água na Terra desde o estágio inicial de sua formação. Sua origem seriam os condritos de enstatita que podem ter feito parte da composição das primeiras rochas do planeta. Os condritos de enstatita são meteoritos raros e formados em regiões próximas ao Sol. Eles possuem composição semelhante ao manto da Terra e contêm grandes quantidades de hidrogênio.
        
        Processo
        
        Devido às elevadas temperaturas na superfície do planeta, a água foi acumulada inicialmente na protoatmosfera, acúmulo de água liquida na superfície da Terra só começou a partir da condensação do vapor de água presente na protoatmosfera. Isso ocorreu quando as temperaturas na superfície do planeta ficaram abaixo de 100 °C por volta de 4 bilhões de anos
    - - As chuvas ácidas da Terra primitiva lixiviou os cátions dos continentes para os oceanos
        
        Os íons em grande quantidade nos oceanos
        Principalmente Na +, Fe 2+, K+, Mg2+
        
        Característica Redutora
        
        Alta concentração de CO2 promoveu a formação de íos
        HCO3 - e CO2 2- aumentando a salinidade dos oceanos e sua acidez