Hipótese autotrófica e heterotrófica - Origem da Vida - Aula 03 - Módulo 0 - Prof. Guilherme

a abundância de vida sem o advento da fotossíntese na base das cadeias alimentares era considerado impossível para os cientistas até o ano de 1977 quando descobertas incríveis e uma grande diversidade de seres em profundezas oceânicas em Fontes termais revelou que existiam seres que mesmo sem luz produziam seu próprio alimento através da quimiossíntese essa descoberta nos deu indicativos de como as primeiras formas de vida surgiram no nosso planeta Eu me chamo Guilherme seu professor de biologia que te convido vem comigo tá certo um um tratorzinho o nosso tema central é ainda a origem da vida mas

agora a gente fala de início a organização celular para lá no final da aula tratar daquilo que é mais importante que a hipótese heterotrófica e a hipótese autotrofica do surgimento das primeiras células até a gente chegar lá eu preciso que você entenda algumas coisas que foram necessários durante esse processo durante esse caminho primeiro na aula anterior a gente já entendeu que provavelmente existe um processo chamado de evolução química moléculas inorgânicas em uma atmosfera primitiva começaram ser rearranjados ser modificadas formando moléculas orgânicas mesmo que muito simples lembra que nós não tínhamos uma camada de ozônio no

planeta Terra ainda então a gente tinha portanto muita radiação ultra-violeta nós temos chuvas muito intensas e constantes durante uma boa época do nosso planeta com muita descarga elétrica essa this que favoreceu muito também ao Rei arranjo dessas moléculas e formação dos compostos orgânicos e provavelmente em um determinado momento da nossa história no planeta Terra nós tivemos a formação das chamadas sopas orgânicas em todos os corpos da água sobre a terra nosso tinhamos moléculas orgânicas em meia água moléculas orgânicas por exemplo como os coacervados que a gente já estudou na aula anterior e aí eu coloquei

aqui para vocês a partir dos coacervados o ambiente redutor da atmosfera e também a radiação as descargas elétricas favoreceram a formação de compostos orgânicos mais complexos então nós temos primeiro aminoácidos provavelmente esses aminoácidos começaram a se agrupar formando proteínas a gente vai estudar isso lá no futuro na parte de bioquímica Não se preocupe e provavelmente a gente teve também a formação de moléculas semelhantes a lipídios moléculas que são hidrofóbicas molécula e se misturam muito bem com a água esses lipídios talvez se associaram a grupos fosfatos ou algo parecido e começaram a formar as primeiras membranas

a ideia de formação de membranas plasmáticas já era prevista pelo oparin o Alexander oparin que fez essa teoria da atmosfera primitiva o aparelho acreditava aqui para formação da primeira célula é imprescindível primeiramente a formação de membranas porque uma célula para poder se manter estável Ela precisa estar com controle metabólico daquilo que tá rolando dentro dela e se isolar do meio externo e para isso a gente precisa de uma membrana lipídica mas que tem uma porção que interaja com a água então vamos lá lembra dos fosfolipídios que a gente estuda lá na biologia celular eu representei

eles aqui para vocês uma bolinha vermelha representando um fosfato e perninhas lipídicas que são ácidos graxos provavelmente esses compostos começaram a formar p as folhas que a gente chama de micelas e a partir das micelas nós tivemos a formação de lipossomos o que que é um lipossomo já uma bicamada fosfolipídica formando uma bolha Esse é uma bicamada você vai ter fosfatos para fora e fosfatos para dentro interagindo com água fora e água dentro mas isolando a estrutura os compostos que ficavam aprisionados aqui dentro não necessariamente tinha um contato com os compostos que estavam no lado

de fora isso é importante para manter aquilo que a gente chama nem homeostase e celular e o que que é homeostase o equilíbrio dinâmico das coisas o seu corpo por exemplo está sempre tentando manter a homeostase pode estar um frio gigantesco -5 graus lá fora se você for correr de cueca na rua o teu corpo vai tentar te manter em 36 graus e meio por mais que seja super frio lá fora o teu corpo se esforça para o equilíbrio as células também tem a sua homeostase e ela não consegue ocorrer se a gente não tiver

uma membrana seja não tiver algo que isole o conteúdo interno e o metabolismo interno da célula do meio externo tem um Muito provavelmente a gente teve formação de membranas lipídicas depois professor e o que se acha é que essas membranas lipídicas começaram a armazenar dentro compostos dessa sopa compostos proteicos ou compostos semelhantes a material genético compostos semelhantes a outros tipos de lipídios ou outros tipos de moléculas orgânicas que não são tão importantes e aí a gente começa a pensar uma coisa bastante simples toda e qualquer célula funciona a partir de proteína se uma coisa que

você vai aprender muito bem lá na frente tudo que funciona em uma célula é proteína absolutamente tudo qualquer tipo de regulação que é feito em uma célula depende necessariamente de proteínas só que as proteínas para serem formadas precisam de informações que estão na base Genética é a partir da informação genética que a gente fabrica as proteínas vou dar um exemplo muito simples eu tenho uma proteína aqui na minha pele chamada de melanina tem pessoas que produzem mais melanina tem pessoas que produzem menos melanina é mas em geral todas as pessoas têm a informação de como

produzir a melanina existem proteínas que vão regular a quantidade de melanina que eu produzo e essa proteína é produzida em função na nossa informação genética então a minha informação genética diz para o produzir uma quantidade de melanina x se você tiver a pele preta provavelmente a sua proteína reguladora da melanina tá dizendo para produzir 2 x 4 x 10 x comparado com aquilo que eu estou produzindo então todas as proteínas pessoal que são os agentes funcionais das células necessariamente precisam para serem formadas de informações genéticas E aí a gente recai numa questão que foi por

muito tempo um problema Quem veio antes a informação genética ou a proteína Quem veio antes o ovo ou a galinha e a resposta é provavelmente nenhum do e olha para cá é bem provavelmente no passado antes da gente ter DNA com a informação genética EA proteína com a função celular a gente teve moléculas intermediários os chamados RN as a gente sabe que esse é um dogma central da biologia toda vez que a gente for produzir uma proteína a gente busca informação um material genético na forma de DNA copia essa informação e a partir dessa cópia

fábrica proteína só que no passado como que a gente teria proteínas para formar novos DNA se porque são necessários como que a gente teria DNA para formar novas proteínas não fazia sentido até que alguém pensou uma coisa bastante lógica nos RN as estava sendo descoberto que RN as podem apresentar a atividade catalítica os RN as funcionam como catalisadores biológicos Quem são catalisadores biológicos Professor as enzimas e lá no futuro O que que a gente sabe que enzimas são proteínas que aceleram reações químicas provavelmente no passado nós não tínhamos proteínas acelerando reações químicas porque a gente

também não tinha informação na forma de DNA para poder produzir essas proteínas o que que nós temos os rns rns são moléculas muito interessantes porque elas podem assumir a função de enzimas são chamadas ribozimas você já deve ter estudado na escola o ribossomo o ribossomo nada mais é do que proteína associada à RNA e esse composto aceleram reações químicas eles realizam uma atividade enzimática então o RNA provavelmente que podia assumir a função de enzima também estava assumindo a função de armazenar informação genética porque afinal de contas o RNA também é constituído de bases nitrogenadas uracila

adenina citosina guanina Então nós não temos e nem proteínas no início nós temos r Nossa que podiam ao mesmo tempo guardar informações genéticas e por isso replicar-se e também função enzimática atuando nessa replicação E algum outro tipo Viação dentro de uma célula olha que massa essa ideia de que o mundo primeiramente não era o mundo de DNA nem de proteínas e sim o mundo de RNA foi proposto já um bom tempo e ele pode ser resumido da seguinte forma as primeiras estruturas alto replicantes provavelmente continuo RN as Tão dentro dessas membranas lipídicas aqui no interior

nós temos RN as que aceleram reações químicas esse replicavam e provavelmente as primeiras células rudimentares eram células DNA A partir dessas estruturas que nem células geram direito a gente já pode falar a respeito dos primeiros tipos celulares verdadeiros e por muito tempo pessoal a gente encarou que era impossível o primeiro ser vivo ser um ser autótrofo porque Professor porque o autotrofismo que a gente conhecia até um ano de 1977 era fotossíntese e quando a gente analisa a fotossíntese e todas as reações que ocorrem nela a gente pensa não a fotossíntese é um negócio muito complexo

para ter surgido de imediato como que vai surgir dedicar a fotossíntese antes de qualquer outra coisa não tem como E aí a gente bolou uma hipótese de que o primeiro ser vivo do planeta não era fotossintetizante era um ser heterótrofo ele não fabricava o seu próprio alimento ele fazia heterotrofismo ele se alimentava de outras coisas mas de que outras coisas professor se ainda não existiam células no planeta existe a sua orgânica então a hipótese heterotrófica que não é a mais aceita hoje em dia é aquela e os primeiros seres eram heterótrofos e anaeróbios porque a

gente ainda não tinha fotossíntese no planeta então não tinha muito oxigênio na atmosfera e esses seres fazem algo parecido com uma fermentação porque a gente vai estudar lá no futuro não era bem uma fermentação provavelmente algo similar a isso Mas eles perguntavam o que a matéria orgânica presente na sopas orgânicas nos corpos d'água Beleza depois de surgirem esses seres provavelmente Aí sim chegaram os seres fotossintetizantes esses que faziam fotossíntese e produzir muito gás oxigênio o gás oxigênio você sabe ele oxida moléculas ele é um problema para a maior parte das células inclusive ali embargo lhes

uma cientista importante na história da biologia diz que o surgimento dos fotossintetizantes causou o primeiro holocausto no planeta o holocausto do oxigênio a presença do gás oxigênio na atmosfera matou tudo acontecer vivo sobraram alguns o que conseguiram se utilizar desse oxigênio e se proteger dele e esses seres são seres heterótrofos a aeróbios aqueles que respiram aqueles que não só só se protegem do oxigênio Mas também se utilizam dele para produzir energia então na hipótese heterotrófica gente fica aí ó nós temos os primeiros seres heterótrofos aí são tipos de compositores um fermentadores tipo isso eles não

se utilizavam de oxigênio Mas eles fermentava matéria orgânica das sopas Depois vieram os caras que fazem fotossíntese e depois aqueles que se utilizavam do oxigênio para respirar e produzir energia Os seres heterótrofos a aeróbios só que aí temos um problema que problema prof e os cientistas começaram a Shake não fazia sentido essa ideia E era necessário muita matéria orgânica para sustentar os primeiros seres vivos e essa matéria orgânica produzida de maneira digamos assim abiogênica era produzido em maneira não muito espontânea eu morava muitos e muitos anos para formar um negocinho ali outro acolá talvez essa

formação de sopas orgânicas não era suficientemente grande para que a gente tivesse a sustentação desses primeiros seres aqui e isso começou em Cocal cientistas não a gente tem que ter alguma outra forma mas simples de autotrofismo a gente tem que ter um ser que produz o seu próprio alimento de maneira simples e que com isso aumente muito a quantidade de matéria orgânica no planeta para sustentar as cadeias alimentares que vieram depois E aí com aquela descoberta em 1977 lá nas profundezas oceânicas em Fontes termais pegar um bactérias que conseguiam produzir o seu próprio alimento com

muito calor temperatura de 80 90 graus e bater o toleravam condições que a gente não sabiam que eram passíveis da existência de vida acidez temperatura alta salinidade extrema são seres extremófilos esses seres extremófilos hoje a gente chama de seres quimiolitoautotróficos os primeiros seres na hipótese autotrófica o que que é autotrófico ele produz seu próprio alimento que ele não depende mais das sopas orgânicas para se alimentar ele produz o seu próprio alimento como por um processo de quimiossíntese nesse Little Professor litro é referente a rochas a crosta terrestre bem provavelmente esses seres eram similares a esses

que a gente encontrou em 1977 e eles oxidam a vão matéria inorgânica presente em rochas em temperaturas altíssimas que eles realizavam quimiossíntese com compostos inorgânicos da crosta das Rocha a música terrestre aumentaram muito a quantidade de matéria orgânica na terra e com essa explosão de matéria orgânica Imagine se seres sem predadores em nada se reproduzir reproduzir reproduzir reproduzir indo com toda a disponibilidade de alimentos para eles ali oxidando rochas oxidando compostos presentes nas rochas ocuparam todo o planeta terra Aí sim houve espaço para o surgimento dos heterótrofos aeróbios ser experimentadores aí sim surgiu a fotossíntese

nossa segunda etapa aqui e aí sim surgiram os seres aeróbios heterótrofos Então o que muda na hipótese autotrofica é que nós temos um cara que antes da história antes desses desses três que a gente tá vendo aqui em surgiram os seres que militam autotróficos Ok espero que tenha ficado claro para você espero que você tenha gostado dessa aula fica aí que eu tenho recado final para ti lembre-se que estudar não é só Assis a estudar e se envolver com esse conteúdo qualquer tipo de dúvida que você tem a respeito disso coloca aqui nos comentários nós

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