Realize as atividades com calma e atenção.
Professora
Keila Bonina
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Matemática.
Professor
Roberto Santos
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Biologia.
Professor
Rogério Carlos
Leia o texto abaixo antes de fazer a
atividade.
Vida primitiva: como teriam surgido os
primeiros organismos vivos?
O
ser humano sempre quis responder a pergunta: Como surgiu a vida em nosso
planeta. Com isso começou a formular hipóteses, onde duas dessas hipóteses se
tornaram teorias, as teorias da abiogênese e a teoria da biogênese.
-
TEORIA DA ABIOGÊNESE:
Essa teoria diz que a vida pode surgir também através de coisas inanimadas (sem
vida), isso acontece através de um principio ativo, uma força motriz que acaba
gerando a vida.
- TEORIA DA BIOGÊNESE: Essa teoria diz que a vida só pode
surgir através de outra vida preexistente.
Mas
repare que essas teorias não explicam a origem da vida. Com isso surgiram novas
hipóteses tentando explicar a origem da vida.
São
elas: hipótese da panspermia cósmica, hipótese autotrófica e hipótese
heterotrófica.
- Hipótese da panspermia cósmica: Essa hipótese diz que a vida surgiu no
nosso planeta vindo do espaço. Através de corpos celestes (meteoro e cometas),
mas não explica como essa vida alienígena surgiu lá no espaço.
- Hipótese autotrófica: Nessa hipótese os primeiros seres vivos
no nosso planeta, seriam unicelulares e autotróficos (parecido com as algas
atuais), Esse pensamento se deve porque já se sabe que não existia gás
oxigênio, milhões de anos atrás no nosso planeta, então se pensou em um ser que
não precisa desse gás para viver. O ser autotrófico se utiliza de gás carbônico
e produz o próprio alimento.
- Hipótese heterotrófica: A hipótese heterotrófica afirma que os
primeiros organismos vivos eram unicelulares e heterotróficos, apresentavam uma
nutrição heterotrófica, ou seja, eles não eram capazes de sintetizar seu
próprio alimento. Esses seres, provavelmente, alimentavam-se pela absorção de
moléculas orgânicas simples que estavam disponíveis nos oceanos primitivos.
Isso acontecia através da fermentação, pois ainda não tinha gás oxigênio no
planeta. Essa hipótese é aceita hoje na comunidade cientifica.
Quem teria surgido primeiro: os organismos
autótrofos ou heterótrofos?
Atualmente,
temos mais facilidade para aceitar a ideia de que os seres vivos se originaram
e evoluíram a partir de outros seres vivos. Essa visão fundamenta a teoria da
biogênese. Mas, houve época em que a principal crença era a de que os seres
vivos nasciam espontaneamente de materiais orgânicos em decomposição ou de
materiais não orgânicos. Essa visão totalmente oposta fundamenta a teoria da
abiogênese. O cientista francês Louis Pasteur derrubou definitivamente, a teoria
da geração espontânea, em seu clássico experimento com o pescoço de cisne. Ao
lado de Pasteur, um dos principais defensores da teoria biogenética foi Oparin,
um eminente biólogo e bioquímico russo.
Para
imaginarmos como a vida surgiu em nosso Planeta precisamos recuar muito no
tempo. A idade da Terra é estimada em cerca de 4,5 bilhões de anos sendo que os
primeiros ensaios sobre a origem da vida teria começado a 3,5 bilhões, quando
uma crosta terrestre começou a se formar com o esfriamento do nosso Planeta.
Em
1935, Oparin lançou a ideia de que as moléculas orgânicas dos seres vivos
teriam evoluído a partir de organizações moleculares mais simples e ele
acreditava na hipótese da evolução gradual dos sistemas químicos (também
conhecida como Teoria heterotrófica). Segundo essa teoria, na atmosfera da
Terra primitiva não havia oxigênio (O2) e nitrogênio (N2), sendo o ar composto
de gases como metano (CH4), amônia (NH3), hidrogênio (H2) e vapores de água
(H2O). Não havendo oxigênio, não havia
uma camada protetora de ozônio (O3) e, isso significava que além da luz
visível, a superfície do Planeta era bombardeada por raios ultravioleta e a
temperatura, bastante elevada. Sob o efeito adicional de tempestades elétricas
constantes, as moléculas mais simples teriam sofrido reações químicas e
alcançado níveis de organização mais complexas produzindo uma "sopa
nutritiva" repleta de açucares simples, aminoácidos, ácidos graxos e
nucleotídeos.
O
oceano primitivo era enfim, um grande balão de ensaio natural para realização
de várias combinações bioquímicas possíveis num longo e longo período de tempo:
uns 2 bilhões de anos para que tivessem surgido as primeiras organizações de
estruturas coacervadas. Os coacervados não podem ser considerados organismos
vivos. Entretanto, a sua organização esférica era feita de proteínas e dupla
camada de lipídios que separava um meio interno de um meio externo, ou seja,
lembrava uma membrana citoplasmática. Essas estruturas artificiais foram
denominadas de "protobiontes" ou ainda, microsferas, protocélulas,
micelas, lipossomos e coacervados.
Finalmente,
em algum momento, ainda num ambiente sem oxigênio, os primeiros organismos
teriam surgido na forma de seres unicelulares heterótrofos, nutrindo-se de
matéria orgânica simples e produzindo gás carbônico (CO2) e álcool (C2H5OH), ou
seja, os primeiros organismos vivos eram fermentadores. Nesse cenário
primitivo, dominados pelos organismos fermentadores, a atmosfera foi ficando
rica em CO2. Esse ambiente teria favorecido um outro tipo de organismo:
organismos utilizadores de CO2 mais a energia radiante do sol para a produção
das próprias moléculas nutritivas: tinha chegado a vez dos seres unicelulares
autótrofos, os primeiros organismos fotossintetizantes. Esses organismos
aproveitavam a energia luminosa do sol e a partir de moléculas simples
compostas de carbono e oxigênio (CO2) sintetizaram moléculas mais complexas,
com o consumo de energia química. Sobrava como subproduto da fotossíntese, o
gás oxigênio(O2). O surgimento de organismos fotossintetizantes enriqueceu o
teor de oxigênio da atmosfera terrestre. Esse novo cenário favoreceu a seleção
de organismos que, além da fermentação com a presença de oxigênio, podiam
também degradar moléculas orgânicas complexas até os resíduos mais simples: CO2
e H2O. Em outras palavras, estava inaugurado o surgimento de organismos
eucariontes com suas usinas de energia altamente especializadas chamadas
mitocôndrias. Tinha finalmente, chegado a hora e a vez dos organismos
heterótrofos, com respiração aeróbia e produtores de CO2.
Evidências para o fortalecimento da
teoria heterotrófica
Nos
idos de 1950 os cientistas Harold Urey e Stanley Miller conseguiram produzir
artificialmente várias moléculas de aminoácidos a partir de um ambiente com uma
atmosfera primitiva cheio de gases desprendidos das erupções vulcânicas
(vapores de água (H2O), gás metano (CH4), gás carbônico (CO2), Hidrogênio (H2),
amônia (NH3) submetido a descargas elétricas e elevadas temperaturas.
Como teriam surgido os primeiros
procariontes?
Mas
será que algum organismo poderia sobreviver num ambiente tão empobrecido e tão
quente em relação ao que conhecemos hoje? Se pensarmos no ambiente mais hostil
da Terra contemporânea, seguramente encontraremos as bactérias! Elas possuem o
design corporal mais simples entre os seres vivos, reproduzem-se numa taxa
incrivelmente elevada e são os organismos mais antigos da Terra. As bactérias e
as algas azuis (ou cianobactérias) pertencem ao Reino Monera que reúne todos os
organismos procariontes. São organismos minúsculos que só podemos enxergá-los
através do microscópio óptico. A grande maioria é heterótrofa e se alimentam
obtendo os nutrientes diretamente do meio, por absorção. Há bactérias
autótrofas que produzem os seus próprios nutrientes por quimiossíntese ou por
fotossíntese (fotossíntese bacteriana). Essas bactérias fotossintéticas possuem
um foto pigmento chamado bacterioclorofila. Os outros seres fotossintetizantes,
inclusive as cianobactérias, possuem a clorofila a. As bactérias que usam a
bacterioclorofila não produzem O2, ao contrário da fotossíntese vegetal e das
cianobactérias.
Resumindo,
na Terra primitiva, tudo o que chamamos de vida antes da atmosfera ficar
abundante de O2 era povoado por bactérias heterótrofas e bactérias autótrofas
fotossintetizantes não produtoras de O2. Finalmente, o grande salto evolutivo
aconteceu quando uma das bactérias fotossintetizantes passou a captar a luz
visível por meio de um foto pigmento, utilizar o CO2 como fonte de carbono e a
H2O como fonte de hidrogênio. Por essa condição favorável, a atmosfera
terrestre, agora rica em oxigênio possibilitou a diversificação dos organismos
utilizadores de oxigênio que hoje representa a grande maioria dos seres vivos
desse planeta.
CIANOBACTÉRIAS
Essas bactérias sobrevivem a temperaturas altíssimas e, ainda
hoje, são encontradas vivendo em condições extremas como nas águas de fontes
termais, cuja temperatura é de aproximadamente 74ºC e lagos antárticos com
temperatura próximas de 0ºC, resistindo a alta salinidade e períodos de seca.
Foram os primeiros produtores
primários do planeta, enchendo a atmosfera de O2.
Essas bactérias verdadeiramente fotossintetizantes (anteriormente conhecidas
como algas azuis ou cianofíceas) possuem características celulares típicas dos
procariontes (bactérias sem membrana nuclear), porém apresentam um sistema
fotossintetizante semelhante ao das algas, vegetais eucariontes. Além de
propiciar o acúmulo O2 na atmosfera primitiva, foi responsável
pelo aparecimento da camada
de ozônio (O3) que
impede a penetração de boa parte da radiação solar ultravioleta.
Como teriam surgido as
primeiras células eucarióticas?
Antes, comparemos
as células procarionte e eucarionte:
Supõe-se que a origem
das células eucariontes a partir de organismos ancestrais procariontes
anaeróbios deva ter ocorrido, há cerca de 1,7 bilhões de anos. A célula
eucarionte unicelular (de protozoários como a ameba) ou pluricelulares (das
plantas e animais) fundamenta-se no desenvolvimento de dobras membranosas que
invaginaram formando compartimentos intracelulares com formas e funções
diferenciadas, além de possibilitar e proteção do material genético, pela
carioteca. Assim, as diversas organelas: os lisossomos, os retículos
endoplasmáticos liso e rugoso, os peroxissomos, o complexo de Golgi, os plastos
(reserva ou de pigmentação) e as mitocôndrias, dinamizaram o metabolismo
celular.
A teoria
endossimbiótica, com suporte nas relações mutualísticas propõe
que os primeiros eucariontes eram organismos anaeróbios heterotróficos que se
alimentavam de arqueobactérias fagocitadas. Quando algumas bactérias primitivas
passaram a converter substâncias inorgânicas em orgânicas, evoluindo para a
capacidade fotossintetizante e tornando-se autotróficos, outras se tornaram
heterótrofas com capacidade aeróbia.
Teoria endossimbiótica
para surgimento das mitocôndrias e dos cloroplastos.
As bactérias aeróbias e
as bactérias fotossintéticas fagocitadas por eucariotos simples teriam mantido
relações simbióticas harmoniosas (com benefício para ambas as partes). As
bactérias recebiam proteção e nutrientes, enquanto os eucariotos de estrutura
celular rudimentar passavam então a aproveitar o processo aeróbico e
fotossintético realizado por essas bactérias. Dessa forma, teriam surgido as
mitocôndrias e cloroplastos no interior das células eucariontes atuais.
A teoria endossimbiótica
foi criada pela bióloga americana Lynn
Margulis (1981) e baseia-se em várias evidências:
• Tanto as mitocôndrias
como os cloroplastos possuem DNA próprio e bastante diferente do que existe no
núcleo celular;
• As mitocôndrias
utilizam um código genético diferente do da célula eucariótica hospedeira e
semelhante ao das bactérias e Arqueobactérias;
• Ambos estas organelas
se encontram rodeados por duas ou mais membranas e a mais interna tem
diferenças na composição em relação às outras membranas da célula e semelhanças
com a dos procariontes;
• Ambas se formam por
fissão binária, como é comum nas bactérias.
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História.
Professor
Gilson Rafael
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Geografia.
Professor
Lilian Alves
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Física.
Professor
Jailton Guerra.
Antes de fazer a atividade, leia o texto do
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https://brasilescola.uol.com.br/fisica/leis-newton.htm
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Química.
Professor
João “Nequini” Rodrigues
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Inglês.
Teacher
Marta
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Artes.
Professor
Thiago Lemes.
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Sociologia.
Professor Gilson
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Filosofia.
Professor
Paulo Santana
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